CN112142171A - 一种磁分离内回流污水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种磁分离内回流污水处理系统，其包括混凝反应装置、沉淀回流装置以及磁分离装置；所述磁分离装置包括水槽以及磁分离机构，所述磁分离机构设置于所述水槽内，所述水槽的进水端与所述混凝反应装置的出水端连通；所述沉淀回流装置设置于所述磁分离机构的上游，用于将混凝反应装置的出水端与所述磁分离机构之间的沉淀物回流至所述混凝反应装置中。上述方案能解决目前磁分离污水处理过程中所存在的混凝药剂反应不完全而影响混凝反应效果以及造成混凝药剂浪费、增加投药量和处理成本的问题。
Description
技术领域
本发明涉及磁分离污水处理技术领域，尤其涉及一种磁分离内回流污水处理系统。
背景技术
磁分离是一种通过磁体提供的磁场吸力来实现物质分离的技术，属于物理分离法，是上世纪70年代初在美国发展起来的，并被广泛地运用到矿选、冶金废水等领域。
随着该技术的应用与发展，基于磁性接种技术的磁分离水处理技术成功应用于弱磁性或非磁性废水的净化；其中，通过磁性接种技术将污水中的污物与磁粉絮凝结合在一起形成磁性絮体，再在外部磁分离系统的磁场作用下将污水中全部的磁性絮体进行吸附分离，从而达到净水的目的；同时，吸附于磁分离系统的磁性污泥通过卸渣系统全部输送至后续的回收系统，并对磁性污泥中的磁种进行回收循环利用，剩余的非磁性污泥则排出回收设备。
但是，由于磁性絮体是通过混凝药剂、悬浮物和磁种进行反应后形成的，所述在回收系统中仅对磁性污泥中的磁种进行了回收循环利用，而未反应完全的混凝药剂则还残存在非磁性污泥中被排出系统；因此，不仅导致混凝药剂反应不完全影响混凝反应效果，而且还造成混凝药剂的浪费、增加投药量和处理成本。
发明内容
本发明公开一种磁分离内回流污水处理系统，以解决目前磁分离污水处理过程中所存在的混凝药剂反应不完全而影响混凝反应效果以及造成混凝药剂浪费、增加投药量和处理成本的问题。
为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：
一种磁分离内回流污水处理系统，其包括混凝反应装置、沉淀回流装置以及磁分离装置；所述磁分离装置包括水槽以及磁分离机构，所述磁分离机构设置于所述水槽内，所述水槽的进水端与所述混凝反应装置的出水端连通；所述沉淀回流装置设置于所述磁分离机构的上游，用于将混凝反应装置的出水端与所述磁分离机构之间的沉淀物回流至所述混凝反应装置中。
可选地，所述沉淀回流装置包括沉淀池以及回流泵；所述沉淀池的进水端与所述混凝反应装置的出水端连通，所述沉淀池的出水端与所述水槽的进水端连通，所述沉淀池的回流端通过所述回流泵与所述混凝反应装置连通。
可选地，所述沉淀回流装置包括沉淀池以及提升式输送机构；所述沉淀池的进水端与所述混凝反应装置的出水端连通，所述沉淀池的出水端与所述水槽的进水端连通，所述提升式输送机构的进料端设置于所述沉淀池的底部，所述提升式输送机构的出料端沿斜向上的方向延伸，且所述提升式输送机构的出料端位于所述混凝反应装置的上方。
可选地，所述提升式输送机构为螺旋输送机；所述螺旋输送机的进料端设置有进料口，且所述进料口位于所述螺旋输送机的顶侧；所述螺旋输送机的出料端设置有出料口，且所述出料口位于所述螺旋输送机的底侧。
可选地，所述螺旋输送机位于所述沉淀池之外；所述沉淀池固设于所述螺旋输送机的壳体，且所述沉淀池与所述进料口连通的开口。
可选地，所述螺旋输送机位于所述沉淀池之内，且所述螺旋输送机的出料端延伸至所述沉淀池之外；所述沉淀池内设置有支撑底座以及支撑部；所述螺旋输送机的进料端端部设置于所述支撑底座上，所述螺旋输送机的顶部设置于所述支撑部上。
可选地，所述沉淀池和所述水槽为同一个蓄水容器。
可选地，所述水槽的进水端设置于所述水槽的顶壁，并位于所述提升式输送机构的上方；所述水槽的侧壁设置有出水口，所述磁分离机构设置于所述水槽的进水端与出水口之间的位置。
可选地，所述水槽内设置有用于控制水位的孔板，且所述孔板位于所述磁分离机构与所述出水口之间，并将水槽分隔形成进水区和出水区；所述磁分离机构位于所述进水区，所述出水口位于所述出水区。
可选地，所述水槽的底部设置有集料面，且所述集料面于所述水槽的底部形成上大下小的喇叭状结构。
本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：
本发明公开的磁分离内回流污水处理系统，通过沉淀回流装置可以将沉淀的磁性絮体回送至混凝反应装置中，从而使得磁性絮体中未反应完全的混凝药剂可以被再次利用进行混凝反应；因此，既有利于混凝药剂的充分反应提高絮凝效果、使形成的絮体更加密实，又可以避免混凝药剂的浪费、减小混凝反应的投药量及降低污水处理的成本；未沉淀的磁性絮体则流至磁分离机构，并通过磁分离机构进行磁性吸附分离。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例公开的磁分离内回流污水处理系统的第一种结构示意图；
图2为本发明实施例公开的磁分离内回流污水处理系统的第二种结构示意图；
图3为本发明实施例公开的螺旋输送机与沉淀池为一体式的结构示意图；
图4为本发明实施例公开的沉淀池与水槽为一个蓄水容器结构的示意图；
图5为本发明实施例公开的集料面的结构示意图；
附图标记说明：
100-混凝药剂投料装置、200-混凝反应装置、310-沉淀池、320-回流泵、330-提升式输送机构、331-出料口、400-磁性元件、401-刮渣板、402-刨渣条、403-卸渣输送机构、410-水槽、411-水槽的进水端、412-水槽的出水口、413-孔板、414-支撑底座、415-支撑部、416-集料面、500-磁种回收装置、600-污泥处理装置、700-待处理污水。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下结合附图，详细说明本发明各个实施例公开的技术方案。
请参考图1至图5所示，本发明实施例公开了一种磁分离内回流污水处理系统，所公开的包括磁分离内回流污水处理系统混凝反应装置200、沉淀回流装置以及磁分离装置；磁分离装置包括水槽410以及磁分离机构，磁分离机构设置于水槽410内，水槽410的进水端411与混凝反应装置200的出水端连通；沉淀回流装置设置于磁分离机构的上游，用于将混凝反应装置200的出水端与磁分离机构之间的沉淀物回流至混凝反应装置200中。
在污水处理过程中，待处理污水700输送至混凝反应装置200中，并使得待处理的污水与加入混凝反应装置200中的混凝药剂和磁粉进行混凝反应，使得污水中的污物与磁粉凝絮形成磁性絮体；接着，含有磁性絮体的污水从混凝反应装置200的出水端排出混凝反应装置200并流向磁分离装置的磁分离机构。
其中，在流向磁分离机构的污水中，磁性絮体发生沉淀的部分可以被沉淀回流装置回送至混凝反应装置200中，从而使得磁性絮体中未反应完全的混凝药剂可以被再次利用进行混凝反应，进而既有利于混凝药剂的充分反应提高絮凝效果、使形成的絮体更加密实，又可以避免混凝药剂的浪费、减小混凝反应的投药量及降低污水处理的成本；磁性絮体未沉淀的部分则流至磁分离机构，并通过磁分离机构的磁力作用将其吸附分离使污水净化，净化后的水排出磁分离装置。
作为本发明实施例公开的沉淀回流装置的第一种结构，如图1所示，沉淀回流装置可以包括沉淀池310以及回流泵320；沉淀池310的进水端与混凝反应装置200的出水端连通，沉淀池310的出水端与水槽410的进水端411连通，沉淀池310的回流端通过回流泵320与混凝反应装置200连通。
混凝反应装置200中经混凝反应后的污水通过沉淀池310的进水端进入沉淀池310，污水中磁性絮体部分沉淀于沉淀池310的底部，并通过回流泵320输回送至混凝反应装置200中，实现磁性絮体中未反应完全的混凝药剂的再利用；磁性絮体未发生沉淀的部分则通过沉淀池310的出水端随水流进入水槽410中，并流至磁分离机构处被吸附分离。
作为本发明实施例公开的沉淀回流装置的第二种结构，如图2，沉淀回流装置可以包括沉淀池310以及提升式输送机构330；沉淀池310的进水端与混凝反应装置200的出水端连通，沉淀池310的出水端与水槽410的进水端411连通；提升式输送机构330设置于沉淀池310之内，且提升式输送机构330的进料端设置于沉淀池310的底部，提升式输送机构330的出料端沿斜向上的方向延伸至沉淀池310之外，并位于混凝反应装置200的上方。
混凝反应装置200中经混凝反应后的污水通过沉淀池310的进水端进入沉淀池310，污水中磁性絮体部分沉淀于沉淀池310的底部，并通过提升式输送机构330将沉淀的磁性絮体提升回送至混凝反应装置200中，实现磁性絮体中未反应完全的混凝药剂的再利用；磁性絮体未发生沉淀的部分则通过沉淀池310的出水端随水流进入水槽410中，并流至磁分离机构处被吸附分离；并且，相较于通过回流泵320输送的方式，通过提升式输送机构330提升输送的过程中，磁性絮体中的水可以在重力的作用下沥掉，减小磁性絮体中水含量，进而既可以提高回送至混凝反应装置200中的磁性絮体中的未反应完全混凝药剂的浓度、更好地增加反应效果，又可以保证磁性絮体的回流输送效率。
其中，提升式输送机构330可以为螺旋输送机；通常，螺旋输送机包括壳体、螺旋轴以及驱动电机，螺旋轴设置于壳体内，并可与外部的驱动电机传动连接；其中，壳体为螺旋轴的安装设置提供承载基础，驱动电源为螺旋轴的转动提供动力，从而通过螺旋轴的转动实现物料的提升输送；为了保证螺旋输送机的提升输送效果，螺旋输送机的倾斜设置角度应不超过35°。
同时，螺旋输送机的进料端设置有进料口，且进料口位于螺旋输送机的顶侧，从而使得沉淀的磁性絮体可以通过顶侧的进料口可以更容易进入壳体中，并在螺旋轴的转动下完成提升输送；螺旋输送机的出料端设置有出料口331，且出料口331位于螺旋输送机的底侧，从而使得沿螺旋输送机提升至顶端的磁性絮体可以通过出料口331自流入混凝反应装置200中，既可以使回送的磁性絮体自动落入混凝反应装置200，又可以降低螺旋输送机的输送阻力和能耗。
如图2所示，沉淀池310和水槽410可以为两个单独设置的蓄水容器，沉淀池310设置于水槽410之外；或者，沉淀池310和水槽410也可以为共用的同一个蓄水容器结构，即将提升式输送机构300直接设置于水槽410之中。
具体如图4所示，可以将提升式输送机构330设置于水槽410中，使提升式输送结构和磁分离机构共用一个水槽410；因此，相较于沉淀池310和水槽410为两个单独设置的蓄水容器结构，将磁分离机构和提升式输送机构330共用一个水槽410可以使得水槽410的布置空间得到充分利用，有利于减小整个磁分离内回流污水处理系统，并降低建造成本。
同时，水槽410的进水端411设置于水槽410的顶壁，从而通过水槽410的进水端411可以与混凝反应装置200的出水端连通、使混凝反应装置200中经混凝反应的污水进入水槽410中，且水槽410的进水端411并位于提升式输送机构330的上方，从而使得进入水槽410的磁性絮体具有较大的沉降高度，在磁性絮体自身的重力作用下和水流的带动下更容易沉淀于水槽410底部的提升式输送机构330处，保证提升式输送机构330对沉淀的磁性絮体的回流提升输送效果；水槽410的侧壁设置有出水口412，使得出水口412的位置低于水槽410的进水端411位置，更有利于净化后的水从出水口412排出水槽410；磁分离机构设置于水槽410的进水端411与出水口412之间的位置，从而使得磁分离机构位于水流流动的方向上，保证磁分离机构对未沉淀磁性絮体的吸附分离效果。
为了调节控制水槽410中的液位，如图4所示，水槽410内可以设置有用于控制水位的孔板413，且孔板413位于磁分离机构与出水口412之间，并将水槽410分隔形成进水区和出水区；磁分离机构位于进水区，出水口412位于出水区；其中，孔板413为沿竖直方向开设有多排通孔的板状结构件，进水区的水经孔板413的通孔流入出水区。
当进水区的液位较低时，孔板413仅底排的通孔可以用于过水，从而使得孔板413的通孔的过水量小于水槽400的进水端411的进水量，进水区内的水位上升；并且，随着水位的上升孔板413可以过水的通孔数量增多，使得孔板413的过水量逐渐增大，当水槽400的进水端411的进水量和孔板413的过水量达到动态平衡时，则保持液位不变；因此，通过孔板413可以达到控制进水区水位的目的，保证磁分离机构的部分位于液面以下、部分位于液面以上，以对进水区中的磁性絮体进行吸附分离。
容易理解的是，为了使沉淀于水槽410底部的磁性絮体可以聚集，如图5所示，水槽410的底部可以设置有集料面416，且集料面416于水槽410的底部形成上大下小的喇叭状结构，从而使得沉淀于水槽410底部的磁性絮体可以沿集料面416滑落集中在一起，进而更有利于提升式输送机构330对沉淀的磁性絮体的回流提升输送；集料面416可以为斜面，也可以为弧形曲面。
优选地，进料口位于磁分离机构的正下方；由于磁性絮体在从水槽410的进水端411流动至磁分离机构的过程中，磁性絮体未发生沉淀的部分在水流作用下流至磁分离机构处被吸附分离，磁性絮体发生沉淀的部分在水流作用下则主要沉积于磁分离机构的下方，所以将进料口设置于磁分离机构的正下方区域可以使沉淀的磁性絮体更好地进入螺旋输送机进行提升输送。
为了方便于螺旋输送机的安装固定，如图4所示，水槽410可以设置有支撑底座414以及支撑部415；螺旋输送机的进料端端部设置于支撑底座414上，从而通过支撑底座414可以作为螺旋输送机底端的安装承载基础，对螺旋输送机底端起到支撑固定作用；螺旋输送机的顶部设置于支撑部415上，从而通过支撑部415可以作为螺旋输送机顶部的安装承载基础，对螺旋输送机的顶部起到支撑固定作用；其中，支撑部415可以支架或支撑柱结构，优先地支架或支撑柱可以设置于水槽410的侧壁，从而方便于支撑部415的固定设置，并可使支撑部415的受力分散于水槽410、提高支撑部415的承载能力。
本发明实施例公开的磁分离内回流污水处理系统中，如图1所示，还可以包括混凝药剂投料100装置、磁种回收装置500和污泥处理装置600；其中，混凝药剂投料装置100与混凝反应装置200连接，用于将配置的混凝药剂输送至混凝反应装置200中；磁种回收装置500与磁分离机构连接，用于对磁分离机构分离的磁性污泥进行磁粉等磁种的回收，并将回收的磁种输送至混凝反应装置200中，实现磁种的循环利用；污泥处理装置600与磁种回收装置500连接，磁种回收装置500将磁种回收后剩余的非磁性污泥输送至污泥处理装置600进行处理。
通常，如图4所示，磁分离机构可以包括磁性元件400、刮渣板401、刨渣条402以及卸渣输送机构403，磁性元件400和刨渣条402分别连接有驱动机构，从而通过相应的驱动机构可以分别驱动磁性元件400和刨渣条402转动；刮渣板401设置于磁性元件400处，刨渣条402设置于刮渣板401上。
在磁性元件400转动过程中，磁性元件400的部分转动至进水区的污水中通过磁力吸附污水中未沉淀的磁性絮体，并随着磁性元件400的继续转动，磁性元件400吸附有磁性絮体的部分转动出水面并到达刮渣板401的位置处，进而通过刮渣板401的作用将磁性元件400吸附的磁性絮体等渣料刮到刮渣板401上，并通过转动的刨渣条402将刮渣板401上的磁性絮体等渣料推送至卸渣输送机构403输出至磁种回收装置500。
优选地，刮渣板401设置有沿刮渣板401延伸方向设置的凹槽，从而通过凹槽可以对从磁性元件400上刮下来的磁性絮体等渣料起到储存作用，并使刨渣条402的末端可以置于凹槽内，使得刨渣条402可以沿凹槽将刮渣板401上的磁性絮体等渣料推送至卸渣输送机构403上，提高了刮渣板401和刨渣条402的工作效率。
容易连接的是，刮渣板401可以水平设置；或者，刮渣板401可以斜向上设置，即刮渣板401靠近卸渣输送机构403的一端的高度低于刮渣板401远离卸渣输送机构403的一端的高度，从而使得刮渣板401上的磁性絮体等渣料可以沿刮渣板401顺利地移动至卸渣输送机构403所在的一端。
上述的驱动机构可以部步进电机或伺服电机等，卸渣输送机构403可以为螺旋输送机或皮带输送机等；磁性元件400也可以为磁鼓、磁力辊或沿转轴轴线反向间隔设置的多个磁力盘等；提升式输送机构330还可以为提升式输送带结构等。
需要说明的是，若沉淀池310和水槽410为两个单独设置的蓄水容器时，沉淀池310设置于水槽410之外；如图2所示，螺旋输送机可以设置于沉淀池310之内，通过沉淀池310之中的螺旋输送机对沉淀于沉淀池310底部的磁性絮体进行提升输送。
或者，如图3所示，螺旋输送机也可以设置于沉淀池310之外，且沉淀池310固设于螺旋输送机的壳体上，沉淀池310与螺栓输送机的进料口连通，从而使得沉淀池310中的沉淀磁性絮体落入螺旋输送机的进口料而直接被提升输送，不仅使得沉淀回流装置的结构更紧凑、节约占地面积并便于施工建设，而且还可以提高沉淀回流装置的提升输送效果；其中，沉淀池310可以与螺旋输送机的壳体通过焊接方式焊接固定，或者沉淀池310也可以与螺旋输送机的壳体为一体成型的一体式结构。
本发明上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种磁分离内回流污水处理系统，其特征在于，包括混凝反应装置、沉淀回流装置以及磁分离装置；所述磁分离装置包括水槽以及磁分离机构，所述磁分离机构设置于所述水槽内，所述水槽的进水端与所述混凝反应装置的出水端连通；所述沉淀回流装置设置于所述磁分离机构的上游，用于将混凝反应装置的出水端与所述磁分离机构之间的沉淀物回流至所述混凝反应装置中。
2.根据权利要求1所述的磁分离内回流污水处理系统，其特征在于，所述沉淀回流装置包括沉淀池以及回流泵；所述沉淀池的进水端与所述混凝反应装置的出水端连通，所述沉淀池的出水端与所述水槽的进水端连通，所述沉淀池的回流端通过所述回流泵与所述混凝反应装置连通。
3.根据权利要求1所述的磁分离内回流污水处理系统，其特征在于，所述沉淀回流装置包括沉淀池以及提升式输送机构；所述沉淀池的进水端与所述混凝反应装置的出水端连通，所述沉淀池的出水端与所述水槽的进水端连通，所述提升式输送机构的进料端设置于所述沉淀池的底部，所述提升式输送机构的出料端沿斜向上的方向延伸，且所述提升式输送机构的出料端位于所述混凝反应装置的上方。
4.根据权利要求3所述的磁分离内回流污水处理系统，其特征在于，所述提升式输送机构为螺旋输送机；所述螺旋输送机的进料端设置有进料口，且所述进料口位于所述螺旋输送机的顶侧；所述螺旋输送机的出料端设置有出料口，且所述出料口位于所述螺旋输送机的底侧。
5.根据权利要求4所述的磁分离内回流污水处理系统，其特征在于，所述螺旋输送机位于所述沉淀池之外，且所述沉淀池固设于所述螺旋输送机的壳体上，所述沉淀池与所述进料口连通。
6.根据权利要求4所述的磁分离内回流污水处理系统，其特征在于，所述螺旋输送机位于所述沉淀池之内，且所述螺旋输送机的出料端延伸至所述沉淀池之外；所述沉淀池内设置有支撑底座以及支撑部；所述螺旋输送机的进料端端部设置于所述支撑底座上，所述螺旋输送机的顶部设置于所述支撑部上。
7.根据权利要求3所述的磁分离内回流污水处理系统，其特征在于，所述沉淀池和所述水槽为同一个蓄水容器。
8.根据权利要求6所述的磁分离内回流污水处理系统，其特征在于，所述水槽的进水端设置于所述水槽的顶壁，并位于所述提升式输送机构的上方；所述水槽的侧壁设置有出水口，所述磁分离机构设置于所述水槽的进水端与出水口之间的位置。
9.根据权利要求7所述的磁分离内回流污水处理系统，其特征在于，所述水槽内设置有用于控制水位的孔板，且所述孔板位于所述磁分离机构与所述出水口之间，并将水槽分隔形成进水区和出水区；所述磁分离机构位于所述进水区，所述出水口位于所述出水区。
10.根据权利要求6所述的磁分离内回流污水处理系统，其特征在于，所述水槽的底部设置有集料面，且所述集料面于所述水槽的底部形成上大下小的喇叭状结构。
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