CN114291871A - 一种新型磨料废水处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型磨料废水处理装置，包括发生管，发生管一端固定连接进口结构，另一端固定连接密封冷凝结构，且发生管上缠绕有金属线圈，金属线圈对应的发生管内部放置有锈化铁丝，整个装置高效新颖，运用原理简单，节约成本符合资源回收利用的基本条件，实用性强。

Description

一种新型磨料废水处理装置

技术领域

本发明涉及矿料废水处理技术领域，具体为一种新型磨料废水处理装置。

背景技术

随着社会经济的迅速发展，人类对矿产资源需求量日益增长，在矿土磨料的加工过程中所产生的工业废水排放量也随之增加，据统计显示，我国各类矿土磨料废水的排放量约占全国工业废水总排放量的10％左右，由于矿山废水中含铁量较高，若将其直接排入水中，会造成水中含铁量增高，通过水进入土壤会增加土壤的含铁量，通过植物吸收或饮水传入人或生物体内，将造成铁含量增高，一旦人体内铁含量过高，将降低人体免疫功能，进而易感染病菌；

现有技术中对于矿土磨料废水处理都是利用化学药剂进行催化反应，化学药剂成本高，反应速度缓慢，后续对于排出化学药剂的中和调节措施也较为复杂，成本高，且对于矿料废水中的铁离子浪费严重，无法实现金属铁离子的可回收利用，使得整个废水处理过程复杂，利用一系列的化学药剂中和导致成本增加，无法对矿土磨料中的铁离子进行回收利用处理。现亟待一种新型磨料废水处理装置来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型磨料废水处理装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种新型磨料废水处理装置，包括发生管，发生管一端固定连接进口结构，另一端固定连接密封冷凝结构，且发生管上缠绕有金属线圈，金属线圈对应的发生管内部放置有锈化铁丝。

作为优选，发生管形状为U形，金属线圈缠绕在U形下端外侧，且发生管右侧外侧管体上设有限位孔，左侧管体内侧固定连接抽气结构，抽气结构另一端固定连接进口结构。

作为优选，限位孔高度低于抽气结构，且限位孔的高度高于金属线圈缠绕位置。

作为优选，进口结构包括密封盖，密封盖上固定连接进水管，进水管上端固定连接混合管，混合管上端左侧固定连接纳米气泡水装置，且混合管右侧固定连接进口，纳米气泡水装置固定连接抽气结构。

作为优选，密封冷凝结构包括第二密封盖，第二密封盖上端固定连接过渡管，过渡管另一端固定连接冷凝器，冷凝器左侧下端固定连接收集箱，收集箱左侧下方设有出水口。

作为优选，抽气结构包括抽气管，抽气管另一端固定连接抽气泵，抽气泵右侧设有通管，通管固定连接纳米气泡水装置。

作为优选，锈化铁丝之间设有金属线，金属线另一端穿过限位孔，处在发生管的外部，且锈化铁丝缠绕在金属线上的直径大小可以穿过限位孔。

作为优选，抽气管和通管均在一条直线上，且斜向上设置。

作为优选，发生管材质为陶瓷，密封盖与第二密封盖材质为不锈钢金属，且所述金属线圈与发生管连接处放置有一块棉布。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本新型磨料废水处理装置利用纳米气泡水装置，在水中形成纳米气泡,与进入的污水混合，一定程度上起到对污水搅拌均匀的作用，且纳米气泡破裂瞬间，由于气液界面消失的剧烈变化，界面上聚集的高浓度离子将积蓄的化学能一下子释放出来，此时可激发产生大量的羟基自由基，羟基自由基具有超高的氧化还原电位，其产生的超强氧化作用可降解水中正常条件下难以氧化分解的污染物，实现对水质的净化。

2.本新型磨料废水处理装置中金属线圈加热升温产生磁场加快内部金属离子的反应活性，与纳米气泡水装置产生的大量羟基自由基形成电解反应，在电解过程中亚铁离子可以不断从铁表面通过氧化还原反应和电化学反应溶出，产生芬顿反应，形成的三价铁离子同时形成聚铁，作为凝絮剂能较好的对各类反应物形成絮凝物，且对内部放入的锈化铁丝也能进行一定的抛光作用，进行回收利用。

3.本新型磨料废水处理装置设置有抽气结构，利用抽气结构与纳米气泡水装置进行连接，将随着温度升高反应完全后蒸发出来的水蒸汽一部分进行回收利用处理，另一部分随着抽气结构进入到纳米气泡水装置中进行回收利用，不仅能将发生管左侧的进行抽真空处理，利用大气压强将左侧液位维持在比右侧液位高的状态，使得发生管内部的污水处理容量更大，而且左侧发生管液位升高距离过渡管14更近使得收集的水蒸汽效率更高，提高了废水处理的效率。

4.本新型磨料废水处理装置中锈化铁丝由一根金属线串联起来，且锈化铁丝可以从限位孔内进出，方便在反应时进行更换，回收利用。

5.本新型磨料废水处理装置设置混合管，使得废水进口与纳米气泡水装置产生的纳米气泡水先一步均匀混合，搅动废水使其内部所含物质均匀，且进行第一步的净化作用，混合管的直径大于进水管的直径，方便混合均匀后在进入到发生管进行反应。

6.本新型磨料废水处理装置利用密封盖和第二密封盖将整个发生管进行密封操作，使得整个发生管分为三个反应区域，右侧发生管进行第一步的混合反应，限位孔放置反应需要的绣化铁丝，中间的发生管被污水填充后进行芬顿反应，利用外侧缠绕的铁丝对内部形成一个加热磁场，使得内部反应更加快速，加热后的水蒸汽从左侧的发生管一部分进入抽气结构进行回收利用，另一部分进行合规排放，利用U形结构将复杂的反应放置在一个容器内进行，节省成本，且发生管为陶瓷材质，陶瓷的导热性强，使得整个装置都处在一个温度内，芬顿反应在整个装置内效率一致。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明抽气结构结构示意图；

图3为本发明图1中进口结构结构示意图；

图4为本发明图1中密封冷凝结构结构示意图；

图5为本发明图1中棉布位置示意图；

发生管1、进口结构2、密封冷凝结构3、金属线圈4、锈化铁丝5、限位孔6、抽气结构7、密封盖8、进水管9、混合管10、纳米气泡水装置11、进口12、第二密封盖13、过渡管14、冷凝器15、收集箱16、出水口17、抽气管18、抽气泵19、通管20、金属线21、棉布22。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。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。

实施例：请参阅图1-5所示，

一种新型磨料废水处理装置，包括发生管1，发生管1一端固定连接进口结构2，另一端固定连接密封冷凝结构3，且发生管1上缠绕有金属线圈4，金属线圈4对应的发生管1内部放置有锈化铁丝5；

所述发生管1形状为U形，金属线圈4缠绕在U形下端外侧，且发生管1右侧外侧管体上设有限位孔6，左侧管体内侧固定连接抽气结构7，抽气结构7另一端固定连接进口结构2，发生管1的U形结构将整个发生反应合理分为三个部分，节省装置成本，金属线圈4是用来对发生的芬顿反应进行加热，且对内部的金属离子增加其活性，使得反应发生的效率更快更高，限位孔6是防止污水进入过多，阻碍纳米气泡水装置11与污水的混合反应，抽气结构7不仅可以使得处理后的水资源第一时间回收利用，而且可以减小左侧发生管1的内的压强，使得左侧液面高于右侧液面，提高蒸发水汽的效率，提高废水排放的速度；

所述限位孔6高度低于抽气结构7，且限位孔6的高度高于金属线圈4缠绕位置，限位孔6低于抽气结构7是为了污水进入到发生管1内不会超过抽气结构7，使得污水还没反应就进入到抽气结构7内从而进入到纳米气泡水装置11中，导致纳米气泡水装置11可能被污水内的杂质物质破坏其装置有效度，限位孔6的高度高于金属线圈4的高度，是为了将U形发生管1分成三个反应部分，发生管1的内部左侧，下端，右侧被污水分成独立空间；

所述进口结构2包括密封盖8，密封盖8上固定连接进水管9，进水管9上端固定连接混合管10，混合管10上端左侧固定连接纳米气泡水装置11，且混合管10右侧固定连接进口12，纳米气泡水装置11固定连接抽气结构7，进口结构2用来进行污水进入，纳米气泡水装置11用来产生纳米气泡水，且其与抽气结构7进行固定连接形成一个循环利用，混合管10用来最大程度的混合纳米气泡水和污水，使得污水内物质分布均匀，且能起到一个初步净化的作用，后进入到进水管9内进入到发生管1进行更充分的污水净化操作，混合管10的直径比进水管9的直径大，能更好的将纳米气泡水和进入的污水进行混合，使得污水内杂质分布更加均匀，后续反应更加高效；

所述密封冷凝结构3包括第二密封盖13，第二密封盖13上端固定连接过渡管14，过渡管14另一端固定连接冷凝器15，冷凝器15左侧下端固定连接收集箱16，收集箱16左侧下方设有出水口17，密封冷凝结构3用来将反应蒸发的水蒸汽进行冷凝回收统一排放，第二密封盖13使得整个发生管左侧处在一个密闭的空间，将收集箱16设置在冷凝器15的左侧下端是为了水蒸汽冷凝后能随着自身重力进入到收集箱16内，不需要额外的驱动装置进行抽取，节省成本，收集箱16内收集完成就能从出水口17进行统一合规排放；

所述抽气结构7包括抽气管18，抽气管18另一端固定连接抽气泵19，抽气泵19右侧设有通管20，通管20固定连接纳米气泡水装置11，抽气结构7是为了减少左侧发生管1内部压强，使得发生管1内左侧液位高于右侧液位，发生管1内水质汽化进入到冷凝器15的路径更短，收集的效率更高，且左侧液位高后发生管1内污水容量也会随之增加，提高反应效率，抽气结构7也能将一部分汽化的水进行重复利用，进入到纳米气泡水装置11内进行重复水资源循环利用；

所述锈化铁丝5之间设有金属线21，金属线21另一端穿过限位孔6，处在发生管1的外部，且锈化铁丝5缠绕在金属线21上的直径大小可以穿过限位孔6，利用一根金属线21将锈化铁丝5进行串联从限位孔6处进出发生管1，在不打开密封盖8的情况下方便更换，不影响反应发生速度；

所述抽气管18和通管20均在一条直线上，且斜向上设置，因为纳米气泡水装置11设置在右侧发生管1上端，抽气结构7处在左侧发生管1管体上，所以纳米气泡水装置11的高度高于抽气结构，为了使得反应产生的水汽进入到纳米气泡水装置11的路径最短，将抽气管18与通管20斜向上设置成一条直线，因为两点之间直线最短，从而提高纳米气泡水装置11的产生效率，节约水资源，内部形成一个水回收利用的循环；

所述发生管1材质为陶瓷，密封盖8与第二密封盖13材质为不锈钢金属，且金属线圈4与发生管1连接处放置有一块棉布22，陶瓷材质导热性强，绝缘性佳，使得整个发生管1处在一个温度内，不会因为发生管1的特殊形状而使得各个部分的温度不同，密封盖8和第二密封盖13采用不锈钢金属，是因为不锈钢金属的导热性不强，但是其保温性能好，导热性差是为了后续连接的设备不会受到发生管1内高温的影响，保温性好是为了发生管1内的温度不会轻易散发，减少金属线圈4通电产热需要流通的电量，在金属线圈4下垫有一块棉布22是为了保护陶瓷发生管1，防止通电金属线圈4高温对发生管1可能产生的影响，且棉布22也能起到保温的效果，不会影响磁场的产生，不会影响内部金属离子活性，节省电力资源。

工作原理：需要处理的矿料废水才能够进口结构2内的进口12进入到混合管10内，相同时间内纳米气泡水装置11产生纳米气泡水进入到混合管10内与废水进行混合均匀，使得废水内杂质混合均匀，且纳米气泡破裂瞬间，由于气液界面消失的剧烈变化，界面上聚集的高浓度离子将积蓄的化学能一下子释放出来，此时可激发产生大量的羟基自由基，羟基自由基具有超高的氧化还原电位，其产生的超强氧化作用可降解水中正常条件下难以氧化分解的污染物，实现对废水的初步净化，然后废水通过进水管9进入到发生管1内，因为限位孔6的存在，废水进入的量一定，此时废水将整个发生管1处于限位孔6下方的空间填充满，缠绕在发生管1下端外侧的金属线圈4开始通电产热，产生的热量传递给内部废水中，因为发生管1内放置有锈化铁丝5，金属线圈4加热升温产生磁场加快内部金属离子的反应活性，与纳米气泡水装置11产生的大量羟基自由基形成电解反应，在电解过程中亚铁离子可以不断从铁表面通过氧化还原反应和电化学反应溶出，产生芬顿反应，形成三价铁离子同时形成聚铁，作为凝絮剂能较好的对各类反应物形成絮凝物，且对内部放入的锈化铁丝也能进行一定的抛光作用，进行回收利用，加热升温将反应完全的废水进行汽化，这时抽气结构7开始工作，抽气结构7将一部分水蒸汽抽出进入到纳米气泡水装置11中进行循环利用，使得发生管1左侧内部压强小，右侧的大气压强将左侧液位面压高，但高度不高于抽气管18的高度，防止污水倒灌，增加了发生管1内污水容量，另一部分水蒸汽进入冷凝管15进行冷凝，后进入到收集箱16内进行收集，收集完成从出水口17排出，整个装置高效新颖，还能对金属进行抛光作用，没有任何化学药剂，使得成本降低，新型原理简单，具有创造性。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种新型磨料废水处理装置，其特征在于，包括发生管(1)，所述发生管(1)一端固定连接进口结构(2)，另一端固定连接密封冷凝结构(3)，且发生管(1)上缠绕有金属线圈(4)，所述金属线圈(4)对应的发生管(1)内部放置有锈化铁丝(5)。

2.根据权利要求1所述的一种新型磨料废水处理装置，其特征在于，所述发生管(1)形状为U形，金属线圈(4)缠绕在U形下端外侧，且发生管(1)右侧外侧管体上设有限位孔(6)，左侧管体内侧固定连接抽气结构(7)，所述抽气结构(7)另一端固定连接进口结构(2)。

3.根据权利要求2所述的一种新型磨料废水处理装置，其特征在于，所述限位孔(6)高度低于抽气结构(7)，且限位孔(6)的高度高于金属线圈(4)缠绕位置。

4.根据权利要求1所述的一种新型磨料废水处理装置，其特征在于，所述进口结构(2)包括密封盖(8)，所述密封盖(8)上固定连接进水管(9)，所述进水管(9)上端固定连接混合管(10)，所述混合管(10)上端左侧固定连接纳米气泡水装置(11)，且混合管(10)右侧固定连接进口(12)，所述纳米气泡水装置(11)固定连接抽气结构(7)。

5.根据权利要求1所述的一种新型磨料废水处理装置，其特征在于，所述密封冷凝结构(3)包括第二密封盖(13)，所述第二密封盖(13)上端固定连接过渡管(14)，所述过渡管(14)另一端固定连接冷凝器(15)，所述冷凝器(15)左侧下端固定连接收集箱(16)，所述收集箱(16)左侧下方设有出水口(17)。

6.根据权利要求2所述的一种新型磨料废水处理装置，其特征在于，所述抽气结构(7)包括抽气管(18)，所述抽气管(18)另一端固定连接抽气泵(19)，所述抽气泵(19)右侧设有通管(20)，所述通管(20)固定连接纳米气泡水装置(11)。

7.根据权利要求1所述的一种新型磨料废水处理装置，其特征在于，所述锈化铁丝(5)之间设有金属线(21)，所述金属线(21)另一端穿过限位孔(6)，处在发生管(1)的外部，且锈化铁丝(5)缠绕在金属线(21)上的直径大小可以穿过限位孔(6)。

8.根据权利要求6所述的一种新型磨料废水处理装置，其特征在于，所述抽气管(18)和通管(20)均在一条直线上，且斜向上设置。

9.根据权利要求1所述的一种新型磨料废水处理装置，其特征在于，所述发生管(1)材质为陶瓷，密封盖(8)与第二密封盖(13)材质为不锈钢金属，且所述金属线圈(4)与发生管(1)连接处放置有一块棉布(22)。

Images