CN116874049A - 一种基于磁性颗粒的污水处理系统及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于磁性颗粒的污水处理系统及工艺，包括清洗箱以及连通在清洗箱下端的多个过滤箱，所述过滤箱上端与进水管连通，过滤箱下端通过出水分管与总出水管连通且出水分管上装有出水阀门，清洗箱通过回水管与总出水管连通且回水管上装有水泵和压滤机，所述过滤箱内装有磁性颗粒吸附架，过滤箱内填充有磁吸在磁性颗粒吸附架上的磁性颗粒；所述清洗箱内装有可升降的升降架，升降架上装有在多个过滤箱上方周向移动的周向移动机构，所述周向移动机构上装有转轴，转轴下端装有抓取磁性颗粒吸附架的抓取机构，本发明通过磁性颗粒对污水中的杂物进行过滤，当磁性颗粒中的污物过多时，可以将磁性颗粒上拉至清洗箱中进行清洗。

Description

一种基于磁性颗粒的污水处理系统及工艺

技术领域

本发明涉及污水处理领域，具体为一种基于磁性颗粒的污水处理系统及工艺。

背景技术

污水处理工艺就是对城市生活污水和工业废水的各种经济、合理、科学、行之有效的工艺方法。污水处理被广泛应用于建筑、农业,交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域。

目前，市场上污水处理装置通常采用过滤、沉淀等方式进行过滤，所有的污水处理系统和方法都要采用过滤措施，将污水中的悬浮物及病原微生物清除，方可达标排放标准。过滤装置的实质就是通过物理的方法，将水中杂质过滤下来。

但是在这种污水处理装置中，经常需要通过压滤机对污水进行过滤，但是对于有些污物浓度较低的污水处理来说，通过压滤机过滤的效率较慢，一般通过滤网过滤，然后对滤网进行清洁，但是由于滤网的清洗比较麻烦，因此，需要一种过滤装置及过滤工艺，以便于实现过滤网的清洗。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种基于磁性颗粒的污水处理系统，包括清洗箱以及连通在清洗箱下端的多个周向均布的过滤箱，所述过滤箱上端与进水管连通且进水管上装有进水管阀门，过滤箱下端通过出水分管与总出水管连通且出水分管上装有出水阀门，清洗箱通过回水管与总出水管连通且回水管上装有水泵和压滤机，所述过滤箱内装有磁性颗粒吸附架，过滤箱内填充有磁吸在磁性颗粒吸附架上的磁性颗粒；所述清洗箱内装有可升降的升降架，升降架上装有在多个过滤箱上方周向移动的周向移动机构，所述周向移动机构上装有转轴，转轴下端装有抓取磁性颗粒吸附架的抓取机构。

作为本发明的一种优选技术方案，所述磁性颗粒吸附架包括竖向的主轴以及固接在主轴上的多个横向铁杆，所述横向铁杆上固接有多个末端铁杆，所述主轴上端固接有封堵在过滤箱上端的上盖板。

作为本发明的一种优选技术方案，所述主轴下端固接有下过滤板，所述下过滤板的滤孔小于磁性颗粒的直径。

作为本发明的一种优选技术方案，所述抓取机构包括竖向滑接在转轴上的滑动套、驱动滑动套升降的伸缩电磁铁以及沿转轴周向均布的多个钩爪，钩爪与转轴下端铰接，所述钩爪的上端通过连杆与滑动套连接，所述主轴的上端固接有上抓取板，钩爪的下端装有钩在上抓取板边缘的钩头，所述主轴的外圈设有容钩头插入的卡槽。

作为本发明的一种优选技术方案，所述连杆的一端与钩爪的上端铰接，连杆的另一端与滑动套铰接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述周向移动机构包括周向滑动连接在升降架上的滑块，所述转轴轴接在滑块上，转轴上固接有转轴齿轮，所述滑块上轴接有与转轴齿轮啮合的行走齿轮，所述升降架上固接有内齿圈，所述行走齿轮与内齿圈啮合，周向移动机构还包括驱动行走齿轮或转轴齿轮旋转的旋转电机。

作为本发明的一种优选技术方案，所述旋转电机上装有电机齿轮，所述电机齿轮与转轴齿轮啮合。

作为本发明的一种优选技术方案，所述升降架包括竖向滑接在清洗箱内的升降环以及驱动升降环升降的升降油缸，所述升降环内圈固接有环形导轨，所述滑块周向滑动连接在环形导轨上。

一种基于磁性颗粒的污水处理工艺，包括如下步骤：a、进水管的水进入过滤箱，通过填充的磁性颗粒对污水中的杂物进行过滤，过滤后的清水通过出水分管进入总出水管；

b、磁性颗粒中的污物过多时，周向移动机构移动至需要清洗的磁性颗粒吸附架上方，升降架下降，带动转轴下端的抓取机构下降，通过抓取机构抓取磁性颗粒吸附架，然后升降架上升，将磁性颗粒吸附架连带磁性颗粒和污物提升至清洗箱中；

c、通过转轴带动磁性颗粒吸附架高速旋转，将磁性颗粒吸附架上的磁性颗粒甩出与水混合，然后磁性颗粒吸附架慢速旋转，将磁性颗粒再次吸附至磁性颗粒吸附架上，从而实现磁性颗粒吸附架中磁性颗粒的清洗；

d、关闭进水管上的进水管阀门，打开回水管上的水泵，将总出水管中的清水泵送至清洗箱，清洗后的污水通过压滤机过滤后排出至总出水管。

本发明的有益效果是：本发明可以通过填充在过滤箱内的磁性颗粒对污水中的杂物进行过滤，当磁性颗粒中的污物过多时，可以将单个过滤箱内的磁性颗粒上拉至清洗箱中进行清洗，通过磁性颗粒的磁吸作用，使清洗后的磁性颗粒再次聚集，从而继续实现过滤，清洗后的污水可以通过压滤机进行过滤，降低了压滤机的使用频率。

附图说明

图1是本发明工作状态内部示意图；

图2是本发明对单个磁性颗粒吸附架进行清洗时的内部示意图；

图3是本发明图1中A-A面剖视图；

图4是本发明图1中B-B面剖视图；

图5是本发明升降架结构示意图；

图6是本发明磁性颗粒吸附架和周向移动机构结构示意图；

图7是本发明抓取机构结构示意图；

图8是本发明图7中C-C面剖视图；

图中：1、清洗箱，2、过滤箱，3、磁性颗粒吸附架，4、升降架，5、周向移动机构，6、抓取机构，7、转轴，8、进水管，9、进水管阀门，10、升降油缸，11、出水分管，12、出水阀门，13、总出水管，14、回水管，15、压滤机，16、水泵，17、升降导轨，31、主轴，32、横向铁杆，33、末端铁杆，34、上盖板，35、下过滤板，36、上抓取板，37、卡槽，41、升降环，42、上支撑板，43、环形导轨，44、内齿圈，51、滑块，52、旋转电机，53、电机齿轮，54、转轴齿轮，55、行走齿轮，61、钩爪，62、钩头，63、连杆，64、滑动套，65、伸缩电磁铁。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-8所示，本发明一种基于磁性颗粒的污水处理系统，包括清洗箱1以及连通在清洗箱1下端的多个周向均布的过滤箱2，清洗箱1和过滤箱2均为竖向的圆柱形密闭箱体，过滤箱2的直径小于清洗箱1的直径，过滤箱2上端与清洗箱1下端面直接连通，且通过法兰连接，便于拆卸更换。

所述过滤箱2上端与进水管8连通且进水管8上装有进水管阀门9，进水管8连通在过滤箱2上端的侧面，待过滤的污水从进水管8进入过滤箱进行过滤。

过滤箱2下端通过出水分管11与总出水管13连通且出水分管11上装有出水阀门12，过滤后的清水通过出水分管11进行总出水管13，从而进入下一步使用工序。

如图3所示，本实施例中过滤箱2设置有三个且沿清洗箱1的中心周向均布。三个过滤箱2独立进行过滤，并单个进行清洗。

清洗箱1通过回水管14与总出水管13连通且回水管14上装有水泵16和压滤机15，从而将清洗箱1中清洗后的污水泵入压滤机15进行压滤，然后排出至总出水管13。

回水管14连通至清洗箱1的侧面，清洗箱1中的液面与回水管14的连通口位置平齐，从而防止清洗箱1中液面过高。

过滤箱2采用非钢铁的材质，所述过滤箱2内装有磁性颗粒吸附架3，过滤箱2内填充有磁吸在磁性颗粒吸附架3上的磁性颗粒。

所述磁性颗粒吸附架3包括竖向的主轴31以及固接在主轴31上的多个横向铁杆32，所述横向铁杆32上固接有多个末端铁杆33，从而通过横向铁杆32和末端铁杆33将磁性颗粒吸附在磁性颗粒吸附架3上，污水从过滤箱2内流过时，也会带动磁性颗粒向下移动，从而使磁性颗粒堆积在磁性颗粒吸附架3内的靠下部分。

所述主轴31上端固接有封堵在过滤箱2上端的上盖板34。上盖板34位于所有横向铁杆32的上方，当磁性颗粒吸附架3位于过滤箱2内部时，上盖板34将过滤箱2和清洗箱1进行分隔。

所述主轴31下端固接有下过滤板35，所述下过滤板35的滤孔小于磁性颗粒的直径。从而对磁性颗粒进行一定的支撑，同时防止磁性颗粒向下流动至出水分管11。下过滤板35采用非铁板材质。

所述清洗箱1内装有可升降的升降架4，升降架4上装有在多个过滤箱2上方周向移动的周向移动机构5，所述周向移动机构5上装有转轴7，转轴7下端装有抓取磁性颗粒吸附架3的抓取机构6。转轴7竖向转动，从而可以带动磁性颗粒吸附架3进行转动。

如图7所示，所述抓取机构6包括竖向滑接在转轴7上的滑动套64、驱动滑动套64升降的伸缩电磁铁65以及沿转轴7周向均布的多个钩爪61，滑动套64套在转轴7上，从而实现上下滑动导向，伸缩电磁铁65伸缩轴与滑动套64连接，带动滑动套64上下升降。

钩爪61的中部与转轴7下端铰接，铰接轴与转轴7的轴线垂直，从而使钩爪61的下端可以内外摆动。

所述钩爪61的上端通过连杆63与滑动套64连接，本实施例中连杆63的一端与钩爪61的上端铰接，连杆63的另一端与滑动套64铰接。从而通过滑动套64的升降可以带动钩爪61的上端内外摆动。

所述主轴31的上端固接有上抓取板36，上抓取板36的直径大于主轴31的直径，钩爪61的下端装有钩在上抓取板36边缘的钩头62。

所述主轴31的外圈设有容钩头62插入的卡槽37，从而当钩头62勾住上抓取板36上升后，通过转轴7旋转，使钩头62与卡槽37对齐，钩头62卡入卡槽37中，从而带动主轴31旋转。

如图4、5所示，所述升降架4包括竖向滑接在清洗箱1内的升降环41以及驱动升降环41升降的升降油缸10，升降环41与清洗箱1同轴，且与清洗箱1的内壁接近贴合，本实施例中清洗箱1的内壁固接有多个竖向的升降导轨17，升降环41外圈开有与升降导轨17适配的导轨槽，从而实现了升降环41的升降导向。

升降油缸10竖向安装在清洗箱1的顶部，伸缩轴与升降架4连接，从而带动升降架4实现升降，为了保证升降的平稳同步，升降油缸10设置至少两个且周向均布。

所述升降环41内圈固接有环形导轨43，用来安装周向移动机构5，本实施例中环形导轨43与升降环41同轴且设置有两个，升降环41上端固接有上支撑板42，环形导轨43通过连杆与上支撑板42连接，从而实现安装。

如图6所示，所述周向移动机构5包括周向滑动连接在升降架4上的滑块51，本实施例中的滑块51周向滑动连接在环形导轨43上。

所述转轴7竖向轴接在滑块51上，转轴7上固接有转轴齿轮54，所述滑块51上轴接有与转轴齿轮54啮合的行走齿轮55，所述升降架4上固接有内齿圈44，内齿圈44固接在升降环41的内圈且同轴设置，所述行走齿轮55与内齿圈44啮合，行走齿轮55位于内齿圈44和转轴齿轮54之间，当转轴7连同转轴齿轮54旋转时，通过行走齿轮55，使滑块51在环形导轨43上实现周向移动，从而当转轴7带动磁性颗粒吸附架3旋转时，也会带动转轴7绕清洗箱1的轴线进行周向移动。

一方面可以在抓取磁性颗粒吸附架3之前，可以周向移动到需要清洗的磁性颗粒吸附架3上方，另一方面带动磁性颗粒吸附架3周向移动可以提高清洗效果，还可以在清洗完成后，磁性颗粒吸附架3缓慢周向移动，可以通过磁性颗粒吸附架3将各处的磁性颗粒进行吸附。

周向移动机构5还包括驱动行走齿轮55或转轴齿轮54旋转的旋转电机52。本实施例中所述旋转电机52上装有电机齿轮53，所述电机齿轮53与转轴齿轮54啮合。旋转电机52安装在滑块远离内齿圈44的一侧。

一种基于磁性颗粒的污水处理工艺，包括如下步骤：a、进水管8的水进入过滤箱2，通过填充的磁性颗粒对污水中的杂物进行过滤，过滤后的清水通过出水分管11进入总出水管13；

b、磁性颗粒中的污物过多时，周向移动机构5移动至需要清洗的磁性颗粒吸附架3上方，升降架4下降，带动转轴7下端的抓取机构6下降，通过抓取机构6抓取磁性颗粒吸附架3，然后升降架4上升，将磁性颗粒吸附架3连带磁性颗粒和污物提升至清洗箱1中；

c、通过转轴7带动磁性颗粒吸附架3高速旋转，将磁性颗粒吸附架3上的磁性颗粒甩出与水混合，然后磁性颗粒吸附架3慢速旋转，将磁性颗粒再次吸附至磁性颗粒吸附架3上，从而实现磁性颗粒吸附架3中磁性颗粒的清洗；

d、关闭进水管8上的进水管阀门9，打开回水管14上的水泵16，将总出水管13中的清水泵送至清洗箱1，清洗后的污水通过压滤机15过滤后排出至总出水管13。

最后应说明的是：在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于磁性颗粒的污水处理系统，其特征在于：包括清洗箱(1)以及连通在清洗箱(1)下端的多个周向均布的过滤箱(2)，所述过滤箱(2)上端与进水管(8)连通且进水管(8)上装有进水管阀门(9)，过滤箱(2)下端通过出水分管(11)与总出水管(13)连通且出水分管(11)上装有出水阀门(12)，清洗箱(1)通过回水管(14)与总出水管(13)连通且回水管(14)上装有水泵(16)和压滤机(15)，所述过滤箱(2)内装有磁性颗粒吸附架(3)，过滤箱(2)内填充有磁吸在磁性颗粒吸附架(3)上的磁性颗粒；

所述清洗箱(1)内装有可升降的升降架(4)，升降架(4)上装有在多个过滤箱(2)上方周向移动的周向移动机构(5)，所述周向移动机构(5)上装有转轴(7)，转轴(7)下端装有抓取磁性颗粒吸附架(3)的抓取机构(6)。

2.根据权利要求1所述的一种基于磁性颗粒的污水处理系统，其特征在于：所述磁性颗粒吸附架(3)包括竖向的主轴(31)以及固接在主轴(31)上的多个横向铁杆(32)，所述横向铁杆(32)上固接有多个末端铁杆(33)，所述主轴(31)上端固接有封堵在过滤箱(2)上端的上盖板(34)。

3.根据权利要求2所述的一种基于磁性颗粒的污水处理系统，其特征在于：所述主轴(31)下端固接有下过滤板(35)，所述下过滤板(35)的滤孔小于磁性颗粒的直径。

4.根据权利要求2所述的一种基于磁性颗粒的污水处理系统，其特征在于：所述抓取机构(6)包括竖向滑接在转轴(7)上的滑动套(64)、驱动滑动套(64)升降的伸缩电磁铁(65)以及沿转轴(7)周向均布的多个钩爪(61)，钩爪(61)与转轴(7)下端铰接，所述钩爪(61)的上端通过连杆(63)与滑动套(64)连接，所述主轴(31)的上端固接有上抓取板(36)，钩爪(61)的下端装有钩在上抓取板(36)边缘的钩头(62)，所述主轴(31)的外圈设有容钩头(62)插入的卡槽(37)。

5.根据权利要求4所述的一种基于磁性颗粒的污水处理系统，其特征在于：所述连杆(63)的一端与钩爪(61)的上端铰接，连杆(63)的另一端与滑动套(64)铰接。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种基于磁性颗粒的污水处理系统，其特征在于：所述周向移动机构(5)包括周向滑动连接在升降架(4)上的滑块(51)，所述转轴(7)轴接在滑块(51)上，转轴(7)上固接有转轴齿轮(54)，所述滑块(51)上轴接有与转轴齿轮(54)啮合的行走齿轮(55)，所述升降架(4)上固接有内齿圈(44)，所述行走齿轮(55)与内齿圈(44)啮合，周向移动机构(5)还包括驱动行走齿轮(55)或转轴齿轮(54)旋转的旋转电机(52)。

7.根据权利要求6所述的一种基于磁性颗粒的污水处理系统，其特征在于：所述旋转电机(52)上装有电机齿轮(53)，所述电机齿轮(53)与转轴齿轮(54)啮合。

8.根据权利要求6所述的一种基于磁性颗粒的污水处理系统，其特征在于：所述升降架(4)包括竖向滑接在清洗箱(1)内的升降环(41)以及驱动升降环(41)升降的升降油缸(10)，所述升降环(41)内圈固接有环形导轨(43)，所述滑块(51)周向滑动连接在环形导轨(43)上。

9.一种基于磁性颗粒的污水处理工艺，使用权利要求1-8任一项所述的一种基于磁性颗粒的污水处理系统，其特征在于，包括如下步骤：

a、进水管(8)的水进入过滤箱(2)，通过填充的磁性颗粒对污水中的杂物进行过滤，过滤后的清水通过出水分管(11)进入总出水管(13)；

b、磁性颗粒中的污物过多时，周向移动机构(5)移动至需要清洗的磁性颗粒吸附架(3)上方，升降架(4)下降，带动转轴(7)下端的抓取机构(6)下降，通过抓取机构(6)抓取磁性颗粒吸附架(3)，然后升降架(4)上升，将磁性颗粒吸附架(3)连带磁性颗粒和污物提升至清洗箱(1)中；

c、通过转轴(7)带动磁性颗粒吸附架(3)高速旋转，将磁性颗粒吸附架(3)上的磁性颗粒甩出与水混合，然后磁性颗粒吸附架(3)慢速旋转，将磁性颗粒再次吸附至磁性颗粒吸附架(3)上，从而实现磁性颗粒吸附架(3)中磁性颗粒的清洗；

d、关闭进水管(8)上的进水管阀门(9)，打开回水管(14)上的水泵(16)，将总出水管(13)中的清水泵送至清洗箱(1)，清洗后的污水通过压滤机(15)过滤后排出至总出水管(13)。