CN112209559A - 废水处理方法、磁分离系统以及一体式磁分离装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种废水处理方法、磁分离系统以及一体式磁分离装置，属于污水处理技术领域，包括如下步骤：（1）将水体输入混凝反应装置，并投加设定比例的磁种、混凝剂以及助凝剂，以便将水体中的污染物转化为磁性悬浮物；（2）经过混凝反应装置的水体进入超磁分离装置中，利用磁场产生的磁力分离水体中的磁性悬浮物；（3）经过超磁分离装置的水体进入水平管沉淀分离装置，利用水平管沉淀分离装置进一步沉淀分离水体中的磁性悬浮物，并将所分离出的污泥全部回流到混凝反应装置；本方法，可以将出水悬浮物含量控制在5mg/L以内，从而显著提高出水水质，所述系统和设备，还具有占地面积小、停留时间短、可移动车载、模块化、系统启动快等优点。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种废水处理方法、磁分离系统以及一体式磁分离装置。
背景技术
超磁分离技术是一门新兴的环境保护技术，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，它能快速地分离混合物中的磁性杂质；磁分离利用废水中杂质颗粒的磁性进行分离，对于水中非磁性或弱磁性的颗粒，利用磁性接种技术可使它们具有磁性；借助外力磁场的作用，将废水中有磁性的悬浮固体分离出来，从而达到净化水的目的。
超磁分离机作为一种盘式磁分离设备，目前已经广泛应用于煤炭、市政、黑臭河治理等领域，其分离原理是在污染的废水中投加磁性介质，并先后投加混凝剂和助凝剂(或称为絮凝剂)，以便在混凝剂和助凝剂的作用下，利用磁场将废水中的污染物以磁性悬浮物的方式从水体中分离；理论上只要磁场产生的磁力大于磁性悬浮物在水体的重力与水的表面张力等合力，就可以将磁性悬浮物分离出水面，但是实际上受到水流速度的影响，总是有少量的悬浮物(简称SS)，难以被磁盘吸附而随着出水流失，此外，由于磁盘刮渣卸渣的过程也会导致少量的渣残留在磁盘表面，导致出水悬浮物的含量增加，从而使得出水中的悬浮物含量通常在10～30mg/L，含量较高，很难将悬浮物含量控制在5mg/L以内，出水水质还有待进一步提高；而现有技术中，通常是在超磁分离的后段设置过滤器或者过滤池来降低出水悬浮物含量，而单独设置过滤器和滤池不仅不容易将悬浮物含量控制到5mg/L以内，而且会增加出水工艺段的流程，例如，过滤器需要进行二次提升加压等，导致设备占地面积、运行成本翻倍增加，亟待解决。
发明内容
本发明的目的在于改善现有技术中所存在的不足，提供一种磁分离装置，可以将出水悬浮物含量有效控制在5mg/L以内，从而可以进一步提高出水水质。
本发明所采用的技术方案是：
本发明第一方面要解决将出水悬浮物含量有效控制在5mg/L以内的问题，提供了一种废水处理方法，包括如下步骤：
(1)将水体输入混凝反应装置，并投加设定比例的磁种、混凝剂以及助凝剂，使得水体中的污染物转化为磁性悬浮物；
(2)经过混凝反应装置的水体进入超磁分离装置中，利用磁场产生的磁力分离水体中的磁性悬浮物，
(3)经过超磁分离装置的水体进入水平管沉淀分离装置，利用水平管沉淀分离装置进一步沉淀分离水体中的磁性悬浮物，并将所分离出的污泥全部回流到混凝反应装置。在本方案中，通过设置混凝反应装置，并投加设定比例的磁种、混凝剂以及助凝剂，可以使水体发生絮凝反应，使得水体中的污染物可以转化为磁性悬浮物，使得后续的超磁分离装置可以高效的分离水体内的磁性悬浮物，使得超磁分离装置的出水悬浮物含量可以降低到10～30mg/L左右，而通过设置水平管沉淀分离装置，可以进一步利用沉淀分离的方式对废水进行深度净化处理，以便进一步分离水体中的悬浮物(包括磁性悬浮物)，从而可以进一步降低出水悬浮物含量，而通过磁分离技术与水平管沉淀技术的结合可以将出水悬浮物含量有效控制在5mg/L以内，达到进一步提高出水水质的目的。
本发明第二方面要解决将出水悬浮物含量有效控制在5mg/L以内的问题，提供了一种磁分离系统，包括磁分离单元及与所述磁分离单元相连通的沉淀分离单元，所述磁分离单元利用磁场产生的磁力从水体中分离磁性悬浮物，并将处理后的水体输入所述沉淀分离单元，
所述沉淀分离单元设置于所述磁分离单元的下游，沉淀分离单元通过沉淀的方式进一步分离水体中的悬浮物。在本方案中，通过设置磁分离单元，可以利用现有技术中常用的磁分离技术实现对水体的初步净化，以便有效分离水体中绝大部分的磁性悬浮物，使得磁分离单元的出水悬浮物含量可以降低到10～30mg/L左右，而通过设置沉淀分离单元，可以利用沉淀的方式对废水进行深度净化处理，以便进一步分离水体中的悬浮物(包括磁性悬浮物)，从而可以进一步降低出水悬浮物含量，使得磁分离技术与沉淀技术的结合可以将出水悬浮物含量有效控制在5mg/L以内，达到进一步提高出水水质的目的。
优选的，所述磁分离单元包括超磁分离装置，所述沉淀分离单元包括水平管沉淀分离装置，所述超磁分离装置与所述水平管沉淀分离装置相连通，超磁分离装置通过磁场分离水体中的磁性悬浮物，所述水平管沉淀分离装置进一步沉淀分离水体中的磁性悬浮物。在本方案中，超磁分离装置能够吸附水体中绝大部分的磁性悬浮物，达到净化水体的目的，而水平管沉淀分离装置是采用水平管沉淀分离技术的原理制成，主要应用在水处理中沉淀环节，是继平流池、斜管/板沉淀池、高密度澄清池等之后的一新沉淀技术，可以进一步分离水体中的悬浮物，本方案中，通过磁分离技术与水平管沉淀分离技术的联合使用，可以将出水悬浮物含量有效控制在5mg/L以内，达到进一步提高出水水质的目的，有利于实现高精度出水。
优选的，所述超磁分离装置包括第一支撑体、磁盘组以及用于驱动磁盘组转动的动力部，所述第一支撑体构造有用于布水的第一空腔及与所述第一空腔相连通的进水口，所述磁盘组可转动的安装于所述第一支撑体，磁盘组具有磁性，用于吸附水体中的磁性悬浮物，并通过转动使吸附的磁性悬浮物脱离水体；
和/或，
所述水平管沉淀分离装置包括第二支撑体、以及若干水平设置的水平管，所述第二支撑体构造有用于布水的第二空腔、与第二空腔相连通的出水口以及若干倾斜构造的排泥道，所述水平管的下端设置有若干排泥口，各所述排泥口分别与对应的排泥道相连通。
优选的，所述水平管的横截面为扇形结构。
优选的，所述第一支撑体为采用金属材料制成的机架，或，所述第一支撑体为构筑物；
和/或，
所述第二支撑体为采用金属材料制成的机架，或，所述第二支撑体为构筑物。
本发明第三方面要解决增强絮凝效果的问题，进一步的，还包括混凝单元，所述混凝单元包括混凝反应装置，所述混凝反应装置设置于所述超磁分离装置的上游，并与所述超磁分离装置相连通，所述混凝反应装置用于向水体中投加所设定比例的磁种、混凝剂以及助凝剂，以使水体中的污染物形成磁性悬浮物；
所述第二支撑体的底部设置有出泥口，所述出泥口通过回流管道与所述混凝反应装置相连通，且所述回流管道设置有回流泵，用于回流污泥。在本方案中，通过设置混凝反应装置，可以将水体中的污染物转化为磁性悬浮物，而所形成的大部分磁性悬浮物(磁性絮团)可以在超磁分离装置被分离出来，而残留在水体中的悬浮物，包括磁性悬浮物，可以在通过水平管沉淀分离装置的过程中实现沉降分离，达到进一步分离悬浮物、降低悬浮物含量的目的；而通过设置回流管道和回流泵，可以方便的将水平管沉淀分离装置所采集到的污泥全部回流到系统的前段工艺，即回流到混凝反应装置处，可以利用回流污泥起到增强絮凝效果的作用，同时也有利于强化悬浮物以及TP的去除效果。
本发明第四方面要解决将水平管沉淀分离装置容易堵塞的问题，进一步的，还包括反冲洗装置，所述反冲洗装置包括冲洗泵以及设置有所述水平管上方的反冲洗管组，所述冲洗泵的进水端通过管道连接于所述出水口与水平管之间的第二空腔的底部，所述冲洗泵的出水端通过冲洗管道与所述反冲洗管组相连通，所述反冲洗管组构造有若干冲洗口，用于向下喷水；和/或，所述冲洗泵的出水端通过至少一根冲洗管道连通水平管下方的第二空腔的底部。在本方案中，通过设置冲洗口，可以沿从上到下的方向进行冲洗，而通过连通水平管下方的第二空腔的底部，也可以沿从下到上的方向进行冲洗，从而可以有效防止系统堵塞。
本发明第五方面要解决在有效控制出水悬浮物含量的同时降低设备占地面积的问题，提供了一种一体式磁分离设备，包括超磁分离装置和水平管沉淀分离装置，所述超磁分离装置的出水端与所述水平管沉淀分离装置的进水端相连通，且所述超磁分离装置与水平管沉淀分离装置为一体结构。在本方案中，通过将超磁分离装置与水平管沉淀分离装置联合在一起使用，使得磁分离技术与水平管沉淀技术可以完美的结合到一起，可以有效降低出水悬浮物含量，并可以将出水悬浮物含量控制在5mg/L以内，而通过将超磁分离装置与水平管沉淀分离装置构造为一体，有利于整个设备的结构更加紧凑，从而可以在降低出水悬浮物含量的同时有效降低设备的占地面积。
为便于将超磁分离装置与水平管沉淀分离装置构造为一体，优选的，所述超磁分离装置包括第一支撑体、磁盘组以及用于驱动磁盘组转动的动力部，所述第一支撑体构造有用于布水的第一空腔及与所述第一空腔相连通的进水口，所述磁盘组可转动的安装于所述第一支撑体，磁盘组具有磁性，用于吸附水体中的磁性悬浮物，并通过转动使吸附的磁性悬浮物脱离水体；
所述水平管沉淀分离装置包括第二支撑体、以及若干水平设置的水平管，所述第二支撑体构造有用于布水的第二空腔、与所述第二空腔相连通的出水口、以及若干倾斜构造的排泥道，所述水平管的下端设置有若干排泥口，各所述排泥口分别与对应的排泥道相连通；
所述第一支撑体与所述第二支撑体为一体结构，且第一空腔与第二空腔相连通。从而方便的将超磁分离装置与水平管沉淀分离装置构造为一体，既便于生产和制造，又可以使得结构更加紧凑，可以有效降低占地面积。
本发明第六方面要解决调节第一空腔内的液位高度并均匀出水的问题，进一步的，还包括液位调节装置，所述液位调节装置包括固定挡水部、活动挡水部，所述固定挡水部和活动挡水部分布设置于所述水平管与所述磁盘组之间，
所述固定挡水部包括固定板，所述固定板构造有若干沿高度方向均匀分布的过水孔，所述活动挡水部包括活动板，所述活动板设置有若干开口，活动板通过相对于固定板移动而改变开口与过水孔的相对位置，并同步改变过水孔过流面积的大小。在本方案中，活动挡水部可以相对于固定挡水部移动，即活动挡水部与固定挡水部可以发生错位移动，从而可以有效改变(如遮挡或)过水孔实际的过流面积的大小，达到改变出水流量，调节液体高度的目的；此外，由于过水孔沿高度方向均匀分布，使得当活动挡水部相对于固定挡水部移动时，沿高度方向，各过水孔的过流面积的大小可以同步改变，从而可以达到均匀出水的目的。
本发明第七方面要解决维持水平管沉淀分离装置沉淀效果稳定的问题，进一步的，还包括出水堰板，所述出水堰板设置于所述出水口与所述水平管之间，出水堰板具有所设定的高度，用于溢流水体。在本方案中，通过设置出水堰板，使得水平管正好位于所述液位调节装置与出水堰板之间，既可以使水平管处的液位高度保持稳定，使得水体可以均匀的通过各水平管，从而有效维持水平管沉淀分离装置沉淀效果稳定，有利于出水远离底部的污泥，从而有利于达到高精度的排放标准。
为便于收集污泥和使污泥回流，进一步的，所述第二支撑体的底部构造有若干污泥斗，各污泥斗的底部分别构造有出泥口。利用出泥口，既可以方便的排放污泥，又可以在出泥口处设置回流管道，以便利用回流泵将污泥回流到工艺的前段，既可以利用回流污泥起到增强絮凝效果的作用，又有利于强化悬浮物以及TP的去除效果。
为便于查看是否出现堵塞，进一步的，所述污泥斗的侧面分别构造有观察孔，所述观察孔处可拆卸安装有观察窗。既便于工作人员查看污泥斗是/否出现堵塞的问题，以便选择合适的时机进行反冲洗，又可以在进行检修时方便的拆卸掉观察窗，此时，观察孔也可以同时作为检修孔，以便能及时对污泥斗进行清理及冲洗，非常地方便。
与现有技术相比，使用本发明提供的一种废水处理方法、磁分离系统以及一体式磁分离装置，具有以下有益效果：
1、本方法、系统和设备，采用微磁絮凝技术，实现了污水中的悬浮物被快速吸附、分离，出水悬浮物可控制在10～30mg/L，而通过与水平管沉淀技术的耦合，出水悬浮物可控制在5mg/L以内，从而显著提高出水水质。
2、本系统和设备，具有占地面积小、停留时间短、可移动车载、模块化、系统启动快等优点。
3、本系统和设备，沉淀分离的污泥全部回流至磁分离前段工艺，起到了回流污泥增强絮凝效果的作用，同时强化了出水悬浮物以及TP的去除效果。
4、本系统和设备，通过设置反冲洗装置，可以泵对污泥的排泥道、污泥斗管路进行反冲洗，防止系统堵塞；同时，反冲洗管组采用了点源分布设计，实现了第二空腔内水流的均匀性，保障了反冲洗的及时性和有效性。
5、本系统和设备，可以实现全流程的自动化控制和在线监测及信号反馈，运行维护简单可靠。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例2中提供的一种磁分离系统的结构示意图。
图2为本发明实施例3中提供的一种一体式磁分离装置的三维局部剖视结构示意图。
图3为图2的主视图。
图4为图2的俯视图。
图5为图2的局部仰视图。
图6为本发明实施例2中提供的一体式磁分离装置中，水平管沉淀分离装置的横截面局部剖视图。
图7为图6的局部放大示意图。
图8为图4的局部放大示意图。
图9为图8的A-A视图。
图中标记说明
混凝反应装置101、超磁分离装置102、水平管沉淀分离装置103、磁回收装置104、污泥处理装置105
第一支撑体201、磁盘组202、动力部203、刮渣条204、刨条205、转轴206、输送槽207、螺旋叶片208、进水口209、齿轮传动机构210、电机211
第二支撑体301、水平管302、排泥口303、排泥道304、出水口305、回流泵306、反冲洗管组307、冲洗泵308、回流管道309、第一冲洗管道310、第二冲洗管道311、第一阀门312、第二阀门313、第三阀门314、第四阀门315、污泥斗316、观察窗317、挡板318
液位调节装置401、固定板402、过水孔403、活动板404、开口405、滑槽406
出水堰板501。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
实施例1
本实施例中提供了一种废水处理方法，包括如下步骤：
步骤(1)将待处理的水体输入混凝反应装置101，并投加设定比例的磁种、混凝剂以及助凝剂，以便发生絮凝反应，使得水体中的污染物可以转化为磁性悬浮物；
步骤(2)经过混凝反应装置101的水体进入超磁分离装置102中，利用磁场产生的磁力分离水体中的磁性悬浮物，使得后续的超磁分离装置102可以高效的分离水体内的磁性悬浮物(分离出的磁性悬浮物、悬浮物通常统称为污泥，后文不再赘述)，使得超磁分离装置102的出水悬浮物含量可以降低到10～30mg/L左右；
步骤(3)经过超磁分离装置102的水体进入水平管302沉淀分离装置103，利用水平管302沉淀分离装置103进一步沉淀分离水体中的磁性悬浮物，并将所分离出的污泥全部回流到混凝反应装置101。水平管302沉淀分离装置103是采用水平管302沉淀分离技术的原理制成，主要应用在水处理中沉淀环节，是继平流池、斜管/板沉淀池、高密度澄清池等之后的一新沉淀技术，具有沉淀效率高、占地面积小、出水浊度稳定等特点，而在本方案中，通过设置水平管302沉淀分离装置103，可以进一步利用沉淀分离的方式对废水进行深度净化处理，以便进一步分离水体中的悬浮物(包括磁性悬浮物)，从而可以进一步降低出水悬浮物含量，而通过磁分离技术与水平管302沉淀技术的结合可以将出水悬浮物含量有效控制在5mg/L以内，达到进一步提高出水水质的目的。
例如，在本实施例中，分别利用现有技术中常用的超磁分离方法(或称为磁分离方法)水平管沉淀分离方法以及本方法对多组相同水质的废水进行了处理，并监测了处理前后废水中悬浮物的含量，具体如表1所示，
表1三种污水处理方法的对比实验
从表1中可见，单独采用超磁分离方法进行废水处理，因为现有的超磁分离装置由于受制造精度、漏渣、絮凝效果等影响，出水悬浮物含量仅可控制在20mg/L左右；单独水平管沉淀方法进行废水处理，出水悬浮物含量较高；而采用本方法，将超磁分离与水平管沉淀结合进行废水处理，可以显著降低出水悬浮物含量，使得出水悬浮物含量可以有效控制在5mg/L以内，达到进一步提高出水水质的目的。
实施例2
根据实施例1所提供的废水处理方法，本实施例中提供了一种磁分离系统，包括磁分离单元及与所述磁分离单元相连通的沉淀分离单元，所述磁分离单元利用磁场产生的磁力从水体中分离磁性悬浮物，并将处理后的水体输入所述沉淀分离单元，
如图1所示，所述沉淀分离单元设置于所述磁分离单元的下游，沉淀分离单元通过沉淀的方式进一步分离水体中的悬浮物。在本实施例中，通过设置磁分离单元，可以利用现有技术中常用的磁分离技术实现对水体的初步净化，以便有效分离水体中绝大部分的磁性悬浮物，使得磁分离单元的出水悬浮物含量可以降低到10～30mg/L左右，而通过设置沉淀分离单元，可以利用沉淀的方式对废水进行深度净化处理，以便进一步分离水体中的悬浮物(包括磁性悬浮物)，从而可以进一步降低出水悬浮物含量，使得磁分离技术与沉淀技术的结合，可以有效提高出水水质，而通过合理的提高沉降时间、降低流速，可以将出水悬浮物含量有效控制在5mg/L以内。
作为优选，所述磁分离单元可以包括超磁分离装置102，所述沉淀分离单元可以包括水平管302沉淀分离装置103，所述超磁分离装置102与所述水平管302沉淀分离装置103相连通，其中，超磁分离装置102通过磁场分离水体中的磁性悬浮物，所述水平管302沉淀分离装置103进一步沉淀分离水体中的磁性悬浮物；
超磁分离装置102具有多种实施方式，作为优选，所述超磁分离装置102包括第一支撑体201、磁盘组202以及用于驱动磁盘组202转动的动力部203，其中，所述第一支撑体201构造有用于布水的第一空腔及与所述第一空腔相连通的进水口209，所述磁盘组202可转动的安装于所述第一支撑体201，磁盘组202具有磁性，所述磁盘组202通常包括若干平行设置的磁盘，相邻两磁盘之间具有所设定的间距，磁盘内布置有磁铁，具有磁性，磁盘组202的磁盘组202用于吸附水体中的磁性悬浮物，并通过动力部203的驱动而转动，使得吸附的磁性悬浮物可以脱离水体，从而达到分离磁性悬浮物的目的；所述动力部203通常可以采用电机，而电机与磁盘组202之间也可以布置一些常见的传动机构，这里不再一一举例说明。
在本实施例中，所述第一支撑体201可以为采用金属材料制成的机架，例如，金属槽、金属箱等，如图1及图2所示；也可以为构筑物，如采用混凝土等构筑而成，形成所述第一空腔即可。
在更完善的方案中，所述超磁分离模块还包括卸渣装置以及输渣装置，其中，所述卸渣装置包括刮渣机构和刨渣机构，所述刮渣机构和刨渣机构分别设置于磁盘组202的同一侧，如图2-图5所示，其中，所述刮渣机构包括刮渣条204，所述刮渣条204可以设置于相邻两磁盘之间，用于刮除吸附于磁盘表面的磁性悬浮物，刨渣机构包括刨条205，刨条205通过转动将掉落的磁性悬浮物转移到输渣装置中，而为了驱动刨条205转动，具有多种实施方式，例如，刨条205可以安装于转轴206，转轴206可以通过带传动机构或齿轮传动机构210与所述动力部203相连，以便利用动力部203同步驱动磁盘组202和转轴206转动，当然，转轴206也可以通过单独设置的电机进行驱动。
如图2所示，所述输渣装置包括螺旋输送组件，所述螺旋输送组件用于将磁性悬浮物输送到设定位置处；作为举例，所述螺旋输送组件包括电机211、输送槽207、设置于所述输送槽207内的螺杆以及设置于所述螺杆的螺旋叶片208，电机211驱动螺杆转动，以便利用螺旋叶片208使磁性悬浮物(或称为污泥)沿输送槽207的长度方向输送，从而可以将污泥从卸渣口排入磁回收装置104进行非磁性物的筛选和磁性物的回收循环；而所述转轴206也可以通过带传动机构或齿轮传动机构210等与所述电机211相连，使得同一电机和同步驱动转轴206和螺杆转动。
水平管302沉淀分离装置103具有多种实施方式，作为优选，所述水平管302沉淀分离装置103包括第二支撑体301、以及若干水平设置的水平管302，如图2、图6及士7所示，所述第二支撑体301构造有用于布水的第二空腔、与第二空腔相连通的出水口305以及若干倾斜构造的排泥道304，作为举例，所述排泥道304可以是有若干倾斜设置的排泥管道构成，作为举例，所述排泥道304也可以是有若干板材(如钢板)拼接而成的。
如图6及图7所示，各所述水平管302的下端设置有若干排泥口303，各所述排泥口303分别与对应的排泥道304相连通，以便在水体通过水平管302的过程中，水体中的磁性悬浮物可以在重力的作用下，经由排泥口303进入排泥道304，并沿排泥道304向下移动，从而实现与水体的分离。
水平管302具有多种实施方式，作为举例，所述水平管302可以为菱形管，即水平管302的横截面为菱形，也可以为圆形管，作为优选，如图6及图7所示，在本实施例中，所述水平管302的横截面可以优先采用扇形结构，相比于菱形管，扇形结构的水平管302的上端为半圆形，截面积更大，整个污水的停留时间更长，更利于污泥的沉降效果，或者同等处理水量及污泥沉降效果，采用扇形结构的水平管体积更小；相比于圆形管，扇形结构的水平管302的下端为三角形结构，污泥跌落在该三角形结构，使得重力沿水平管302内表面的分力更大，更利于污泥滑落，从而不容易造成堆积、甚至堵塞现象。
同理，在本实施例中，所述第二支撑体301可以为采用金属材料(如不锈钢等)制成的机架，例如，金属槽、金属箱等，如图2所示；也可以为构筑物，如采用混凝土等构筑而成，形成所述第一空腔即可。
在更完善的方案中，本系统还包括混凝单元，所述混凝单元包括混凝反应装置101，如图1所示，所述混凝反应装置101设置于所述超磁分离装置102的上游，并与所述超磁分离装置102相连通，所述混凝反应装置101用于向水体中投加所设定比例的磁种、混凝剂以及助凝剂，以便进行絮凝反应，使得水体中的污染物可以形成磁性悬浮物，以便后续利用磁性进行分离。
而在进一步的方案中，所述第二支撑体301的底部设置有出泥口，所述出泥口通过回流管道309与所述混凝反应装置101相连通，且所述回流管道309设置有回流泵306，用于回流污泥，如图2-图5所示；在本实施例中，通过设置混凝反应装置101，可以将水体中的污染物转化为磁性悬浮物，而所形成的大部分磁性悬浮物(磁性絮团)可以在超磁分离装置102被分离出来，而残留在水体中的悬浮物，包括磁性悬浮物，可以在通过水平管302沉淀分离装置103的过程中实现沉降分离，达到进一步分离悬浮物、降低悬浮物含量的目的；而通过设置回流管道309和回流泵306，可以方便的将水平管302沉淀分离装置103所采集到的污泥全部回流到系统的前段工艺，即回流到混凝反应装置101处，可以利用回流污泥起到增强絮凝效果的作用，同时也有利于强化悬浮物以及TP的去除效果。
作为优选，在本实施例中，所述回流泵306可以优先采用软管泵。
在更进一步的方案中，本系统还包括反冲洗装置，所述反冲洗装置包括冲洗泵308以及设置有所述水平管302上方的反冲洗管组307，所述冲洗泵308的进水端通过管道连接于所述出水口305与水平管302之间的第二空腔的底部(如图2-图5所示，连接的部位并非在水平管302的下方)，所述冲洗泵308的出水端通过冲洗管道与所述反冲洗管组307相连通，所述反冲洗管组307构造有若干冲洗口，冲洗口向下开设，用于向下喷水，实现正向冲洗；和/或，所述冲洗泵308的出水端通过至少一根冲洗管道连通水平管302下方的第二空腔的底部，以便沿从下到上的方向喷水，实现对污泥的反向冲洗，可以有效防止污泥堵塞系统。
如图2及图4所示，在本实施例中，所述反冲洗管组307可以为网状结构，以便更均匀的实现反冲洗。
在更完善的方案中，本系统还包括用于回收磁种的磁回收装置104、用于处理污泥的污泥处理装置105等，其中，所述磁回收装置104可分别与所述混凝反应装置101及所述超磁分离装置102相连通，以便从污泥中分离磁种，并将分离出来的磁种输送到混凝反应装置101进行循环利用，而分离磁种后的污泥可以输送到污泥处理装置105中经常脱水等处于，以便制作泥饼，方便外运。
实施例3
根据实施例2所提供的磁分离系统，本实施例提供了一种一体式磁分离设备，如图2-图7所示，包括超磁分离装置102和水平管302沉淀分离装置103，所述超磁分离装置102的出水端与所述水平管302沉淀分离装置103的进水端相连通，且所述超磁分离装置102与水平管302沉淀分离装置103为一体结构。在本实施中，通过将超磁分离装置102与水平管302沉淀分离装置103联合在一起使用，使得磁分离技术与水平管302沉淀技术可以完美的结合到一起，可以达到与实施例1或实施例2相同的出水效果，而通过将超磁分离装置102与水平管302沉淀分离装置103构造为一体，有利于整个设备的结构更加紧凑，从而可以在降低出水悬浮物含量的同时有效降低设备的占地面积。
可以理解，本实施例中，所述超磁分离装置102和水平管302沉淀分离装置103可以分别与实施例2中所述超磁分离装置102和水平管302沉淀分离装置103的结构相同，作为举例，如图2-图5所示，所述超磁分离装置102包括第一支撑体201、磁盘组202以及用于驱动磁盘组202转动的动力部203，所述第一支撑体201构造有用于布水的第一空腔及与所述第一空腔相连通的进水口209，所述磁盘组202可转动的安装于所述第一支撑体201，磁盘组202具有磁性，用于吸附水体中的磁性悬浮物，并通过转动使吸附的磁性悬浮物脱离水体；
所述水平管302沉淀分离装置103包括第二支撑体301、以及若干水平设置的水平管302，所述第二支撑体301构造有用于布水的第二空腔、与所述第二空腔相连通的出水口305、以及若干倾斜构造的排泥道304，所述水平管302的下端设置有若干排泥口303，各所述排泥口303分别与对应的排泥道304相连通；
而在本实施例中，所述第一支撑体201与所述第二支撑体301为一体结构，且第一空腔与第二空腔相连通，如图2-图5所示，使得水体可以从进水口209进入第一空腔，并在穿过磁盘组202后进入水平管302沉淀分离装置103中水平管302的一端，并从水平管302的另一端排出，最后经由出水口305排出。
为防止水体上涨到水平管302的上方，如图2、图4所示，水平管302面向所述磁盘组202的一侧设置有挡板318，防止水体从水平管302道的方向通过，为便于拆卸挡板318，挡板318的上方构造有把手；而为了便于各水平管302的安装，在优化的方案中，如图6所示，所述挡板318构造有若干通孔，水平管302的一端分别设置于所述通孔处，既便于与所述第一空腔相连通，又可以使水体直接进入水平管302内。
为了调节第一空腔内的液位高度，并使得第一空腔内的水体可以均匀的进入第二空腔，在进一步的方案中，还包括液位调节装置401，所述液位调节装置401包括固定挡水部、活动挡水部，所述固定挡水部和活动挡水部分布设置于所述水平管302与所述磁盘组202之间，如图2及图4所示，
固定挡水部和活动挡水部分别具有多种实施方式，作为举例，如图8及图9所示，所述固定挡水部包括固定板402，所述固定板构造有若干沿高度方向均匀分布的过水孔403，所述活动挡水部包括活动板404，所述活动板设置有若干开口405，活动板通过相对于固定板移动而改变开口405与过水孔403的相对位置，并同步改变过水孔过流面积的大小；作为举例，还包括竖直设置的滑槽406，所述活动板的两端可以分别设置于所述滑槽内，并与滑槽构成移动副，使得活动板可以沿竖直方向调节高度，从而使得活动挡水部可以相对于固定挡水部移动，即活动挡水部与固定挡水部可以发生错位移动，从而可以有效改变(如遮挡或)过水孔实际的过流面积的大小，达到改变出水流量，调节液体高度的目的；
此外，由于过水孔沿高度方向均匀分布，使得当活动挡水部相对于固定挡水部移动时，沿高度方向，各过水孔的过流面积的大小可以同步改变，从而可以达到均匀出水的目的。
如图2及图4所示，为使得水平管302沉淀分离装置103具有稳定的沉淀效果，在进一步的方案中，本设备还包括出水堰板501，所述出水堰板501设置于所述出水口305与所述水平管302之间，出水堰板501具有所设定的高度，用于溢流水体，如图2及图4所示，使得水平管302正好位于液位调节装置401与出水堰板501之间，可以使水平管302处的液位高度保持稳定，使得水体可以均匀的通过各水平管302，从而有效维持水平管302沉淀分离装置103沉淀效果稳定，而出水堰板501的设置，使得只能从上方出水，有利于出水远离底部的污泥，从而有利于达到高精度的排放标准。
为便于收集污泥和使污泥回流，在进一步的方案中，所述第二支撑体301的底部构造有若干污泥斗316，各污泥斗316的底部分别构造有出泥口，作为举例，在本实施例中，沿水平管302的长度方向设置有两个污泥斗316，如图5所示，两个污泥斗316的底部分别构造有出泥口，利用出泥口，既可以方便的排放污泥，又可以在出泥口处设置回流管道309，以便利用回流泵306将污泥回流到工艺的前段，既可以利用回流污泥起到增强絮凝效果的作用，又有利于强化悬浮物以及TP的去除效果。
作为举例，如图2-图5所示，所述出泥口分别与回流管道309相连通，回流泵306采用的是软管泵，并设置于所述回流管道309，回流管道309的另一端用于连通混凝反应装置101，以便实现污泥的回流，污泥中残留的絮凝剂与磁性絮团将会加强絮凝沉淀效果及对总磷的去除。
本实施例也可以构造实施例2中所述的反冲洗装置来防止堵塞，而在更进一步的方案中，为解决排泥道304、污泥斗316以及回流管道309容易发生堵塞的问题，在进一步的方案中，所述冲洗泵308的出水端可以通过第一冲洗管道310与所述回流管道309相连通，并可以通过第二冲洗管道311与所述反冲洗管组307相连通，为便于控制对回流和反冲洗，在进一步的方案中，如图2-图5所示，所述出泥口处的回流管道309分别设置有第一阀门312，第一冲洗管道310与回流泵306之间的回流管道309上设置有第二阀门313，第一冲洗管道310和第二冲洗管道311分别设置有第三阀门314和第四阀门315，所述第一阀门312、第二阀门313、第三阀门314以及第四阀门315可以优先采用球阀，在实际运行过程中，当污泥正常回流，不需要进行冲洗时，所述第一阀门312和第二阀门313处于开启状态，而所述第三阀门314以及第四阀门315处于关闭状态，当需要进行正向冲洗时，只需开启第四阀门315，并关闭其余阀门即可，当需要进行反向冲洗时，只需关闭第二阀门313可以第四阀门315即可，从而可以有效冲洗回流管道309、污泥斗316以及排泥道304，既可以解决排泥道304、污泥斗316以及回流管道309容易堵塞的问题，又可以确保第二空腔内水流的均匀性，保障反冲洗的及时性和有效性。
可以理解，实施例2中的磁分离系统也可以采用这种结构反冲洗装置，这里不再举例说明。
在更进一步的方案中，所述污泥斗316的侧面分别构造有观察孔，如图5所示，所述观察孔处可拆卸安装有观察窗317，作为举例，所述观察窗317可以优先采用有机玻璃板，并利用法兰进行固定；既便于工作人员查看污泥斗316是/否出现堵塞(积泥)的问题，以便选择合适的时机进行反冲洗，又可以在进行检修时方便的拆卸掉观察窗317，此时，观察孔也可以同时作为检修孔，以便能及时对污泥斗进行清理及冲洗，非常地方便。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种废水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将水体输入混凝反应装置，并投加设定比例的磁种、混凝剂以及助凝剂，使得水体中的污染物转化为磁性悬浮物；
（2）经过混凝反应装置的水体进入超磁分离装置中，利用磁场产生的磁力分离水体中的磁性悬浮物；
（3）经过超磁分离装置的水体进入水平管沉淀分离装置，利用水平管沉淀分离装置进一步沉淀分离水体中的磁性悬浮物，并将所分离出的污泥全部回流到混凝反应装置。
2.一种磁分离系统，其特征在于，包括磁分离单元及与所述磁分离单元相连通的沉淀分离单元，所述磁分离单元利用磁场产生的磁力从水体中分离磁性悬浮物，并将处理后的水体输入所述沉淀分离单元，
所述沉淀分离单元设置于所述磁分离单元的下游，沉淀分离单元通过沉淀的方式进一步分离水体中的悬浮物。
3.根据权利要求2所述的磁分离系统，其特征在于，所述磁分离单元包括超磁分离装置，所述沉淀分离单元包括水平管沉淀分离装置，所述超磁分离装置与所述水平管沉淀分离装置相连通，超磁分离装置通过磁场分离水体中的磁性悬浮物，所述水平管沉淀分离装置进一步沉淀分离水体中的磁性悬浮物。
4.根据权利要求3所述的磁分离系统，其特征在于，所述超磁分离装置包括第一支撑体、磁盘组以及用于驱动磁盘组转动的动力部，所述第一支撑体构造有用于布水的第一空腔及与所述第一空腔相连通的进水口，所述磁盘组可转动的安装于所述第一支撑体，磁盘组具有磁性，用于吸附水体中的磁性悬浮物，并通过转动使吸附的磁性悬浮物脱离水体；
和/或，
所述水平管沉淀分离装置包括第二支撑体、以及若干水平设置的水平管，所述第二支撑体构造有用于布水的第二空腔、与第二空腔相连通的出水口以及若干倾斜构造的排泥道，所述水平管的下端设置有若干排泥口，各所述排泥口分别与对应的排泥道相连通。
5.根据权利要求4所述的磁分离系统，其特征在于，所述水平管的横截面为扇形结构。
6.根据权利要求4所述的磁分离系统，其特征在于，还包括混凝单元，所述混凝单元包括混凝反应装置，所述混凝反应装置设置于所述超磁分离装置的上游，并与所述超磁分离装置相连通，所述混凝反应装置用于向水体中投加所设定比例的磁种、混凝剂以及助凝剂，以使水体中的污染物形成磁性悬浮物；
所述第二支撑体的底部设置有出泥口，所述出泥口通过回流管道与所述混凝反应装置相连通，且所述回流管道设置有回流泵，用于回流污泥。
7.一体式磁分离设备，其特征在于，包括超磁分离装置和水平管沉淀分离装置，所述超磁分离装置的出水端与所述水平管沉淀分离装置的进水端相连通，且所述超磁分离装置与水平管沉淀分离装置为一体结构。
8.根据权利要求7所述的一体式磁分离设备，其特征在于，所述超磁分离装置包括第一支撑体、磁盘组以及用于驱动磁盘组转动的动力部，所述第一支撑体构造有用于布水的第一空腔及与所述第一空腔相连通的进水口，所述磁盘组可转动的安装于所述第一支撑体，磁盘组具有磁性，用于吸附水体中的磁性悬浮物，并通过转动使吸附的磁性悬浮物脱离水体；
所述水平管沉淀分离装置包括第二支撑体、以及若干水平设置的水平管，所述第二支撑体构造有用于布水的第二空腔、与所述第二空腔相连通的出水口、以及若干倾斜构造的排泥道，所述水平管的下端设置有若干排泥口，各所述排泥口分别与对应的排泥道相连通；
所述第一支撑体与所述第二支撑体为一体结构，且第一空腔与第二空腔相连通。
9.根据权利要求8所述的一体式磁分离设备，其特征在于，还包括液位调节装置，所述液位调节装置包括固定挡水部、活动挡水部，所述固定挡水部和活动挡水部分布设置于所述水平管与所述磁盘组之间，
所述固定挡水部包括固定板，所述固定板构造有若干沿高度方向均匀分布的过水孔，所述活动挡水部包括活动板，所述活动板设置有若干开口，活动板通过相对于固定板移动而改变开口与过水孔的相对位置，并同步改变过水孔过流面积的大小。
10.根据权利要求8所述的一体式磁分离设备，其特征在于，还包括出水堰板，所述出水堰板设置于所述出水口与所述水平管之间，出水堰板具有所设定的高度，用于溢流水体。
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