本發(fā)明涉及一種磁懸浮流化床,能夠?qū)Φ蜏氐蜐崴?、微污染水、水庫水等進(jìn)行凈化,更特別適用于磁性污染水體的凈化,能夠高效凈化水體中的膠體類污染物,提高水體中污染物凈化效率,用于水處理等領(lǐng)域。
背景技術(shù):
低溫低濁水是水處理的一個(gè)難題,絮凝困難,形成的絮凝體在水力循環(huán)澄清池中不容易形成懸浮層,同時(shí)微污染水、建筑灰水也會(huì)出現(xiàn)同樣的技術(shù)難題。
采用膜分離技術(shù)直接處理低溫低濁水、微污染水、建筑灰水等會(huì)形成膜孔堵塞、造價(jià)較高的情況。
磁分離技術(shù)是利用污廢水中的污染物的磁性對(duì)其進(jìn)行磁分離,而對(duì)于弱磁性或者非磁性的污染物,則需要投加“磁種”,使其具有更好的磁性,從而達(dá)到對(duì)水體凈化的目的,其磁性凈化的水質(zhì)質(zhì)量有待進(jìn)一步提高。
磁懸浮流化床能夠讓磁性顆粒在磁場中沿磁力線方向排列,形成磁膜,在磁場的作用下,懸浮于過濾的水流之中,同時(shí),對(duì)絮凝顆粒攔截形成活性泥渣層,進(jìn)而形成磁膜過濾和活性泥渣層過濾的雙層過濾功能,當(dāng)泥渣失去活性,可以從排泥管排除,當(dāng)磁性顆粒形成的磁膜發(fā)生堵塞、凈化效率降低式時(shí),可以去磁場,利用反沖洗使得磁膜再生,恢復(fù)高效凈化水體的作用。
磁懸浮流化床針對(duì)磁性污染物或者添加“磁種”的非磁性污染物,則可以增加過濾的效果和提高出水水質(zhì)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是獲得一種能夠?qū)Φ蜏氐蜐崴?、微污染水、建筑灰水等水體進(jìn)行高效凈化的設(shè)施,特別是對(duì)水體中的磁性污染物水體具有較高的凈化效率。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明包括如下技術(shù)方案。
利用磁性顆粒和永磁鐵構(gòu)建磁懸浮層,磁懸浮層中的磁性顆粒沿著磁力線方向排列,構(gòu)建成陣列,形成磁膜,可以對(duì)水體中一般的絮凝顆粒、膠體顆粒等進(jìn)行攔截作用,同時(shí)也會(huì)對(duì)磁性物質(zhì)進(jìn)行磁性吸附分離、抗磁性物質(zhì)的排斥通過分離等作用;通過加藥裝置,向待處理水體添加絮凝劑和助凝劑(或磁種),形成絮凝體,絮凝體被攔截在磁懸浮層之前,再構(gòu)成一層絮凝顆粒的過濾層,從而會(huì)對(duì)水體中污染物進(jìn)行攔截和凈化作用。
如上所述的磁懸浮流化床,優(yōu)選地以奧氏體不銹鋼作為流化床本體的制作材料,也可以選擇其他具有較好強(qiáng)度但沒有磁性的材料制作。
如上所述的磁懸浮流化床,主體結(jié)構(gòu)上部采用中空的圓筒結(jié)構(gòu),下部采用中空的圓錐結(jié)構(gòu),中間構(gòu)建中心體。
如上所述的磁懸浮流化床,裝置的上部采用密封,水從上部流入,從下部流出,以形成壓力過濾工況。
如上所述的磁懸浮流化床,采用永磁鐵材料構(gòu)成磁場,也可以采用勵(lì)磁線圈等構(gòu)建磁場,也可以構(gòu)設(shè)超導(dǎo)磁場等。
如上所述的磁懸浮流化床,磁性顆粒采用自然界存在的磁鐵礦、赤鐵礦等磁性材料,也可以采用化學(xué)方法制備的磁性材料,磁性顆粒也可以采用包覆改性等方法進(jìn)行改造。
如上所述的磁懸浮流化床,采用排泥管對(duì)泥渣層進(jìn)行排泥。
如上所述的磁懸浮流化床,若磁懸浮層所構(gòu)成的過濾,產(chǎn)生的堵塞現(xiàn)象在流化床的頂部壓力過大時(shí),則進(jìn)行反沖洗,或者每隔一定時(shí)間對(duì)磁懸浮層中的磁性顆粒進(jìn)行反沖洗。
如上所述的磁懸浮流化床,可以采用氣水反沖洗、加藥反沖洗等方式進(jìn)行反沖洗,反沖洗水從底部進(jìn)入,從頂部流出。
如上所述的磁懸浮流化床,在進(jìn)水管處設(shè)置加藥裝置,可以對(duì)待處理水體進(jìn)行添加絮凝劑或者助凝劑,以在水體中形成絮凝體。
如上所述的磁懸浮流化床,設(shè)置充氣裝置。
如上所述的磁懸浮流化床,排泥管和磁懸浮層設(shè)有一定的距離,并且在排泥時(shí),磁場具有對(duì)磁性顆粒的吸附作用,以防止排泥時(shí)排泥管吸入磁性顆粒。
如上所述的磁懸浮流化床,頂部磁性顆粒進(jìn)料口采用法蘭構(gòu)建,以便于拆卸和安裝。
如上所述的磁懸浮流化床,當(dāng)待處理水的流量較小時(shí),可以不設(shè)置中心柱。
附圖說明
圖1是一種磁懸浮流化床的剖面示意圖。
圖2是一種磁懸浮流化床的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是永磁鐵的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1及圖2中各數(shù)字標(biāo)號(hào)所指代的名稱:1-出水管、2-流量控制閥、3-反沖洗水管、4-充氣裝置、5-排空管、6-磁性顆粒、7-永磁鐵、8-絮凝顆粒、9-排泥管、10-排水管、11-中心柱、12-進(jìn)水管、13-加藥裝置、14-均衡配水槽、15-磁性顆粒進(jìn)料口、16-流化床本體、17-電動(dòng)閥。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合圖1、圖2、圖3和實(shí)施例子對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
關(guān)閉出水管(1)、排空管(5)、排泥管(9)和排水管(10)、打開磁性顆粒進(jìn)料口(15),使得磁懸浮流化床的上部與大氣相通。
打開進(jìn)水管(12),使磁懸浮流化床基本充滿水,然后關(guān)閉進(jìn)水管(12),打開排水管(10)。
打開法蘭組建的磁性顆粒進(jìn)料口(15),在每個(gè)磁性顆粒進(jìn)料口(15)均勻地添加磁性顆粒(6)。
打開反沖洗水管(3),調(diào)節(jié)反沖洗水管(3)上的流量控制閥(2),使得磁性顆粒(6)位于設(shè)定的磁場區(qū)域。
在磁懸浮流化床的磁場區(qū)域,采用機(jī)械力等為磁懸浮流化床添加永磁鐵(7),使得磁性顆粒(6)在設(shè)定的磁場區(qū)域形成磁懸浮層。
關(guān)閉反沖洗水管(3),關(guān)閉磁性顆粒進(jìn)料口(15),打開進(jìn)水管(12),打開排空管(5),關(guān)閉排水管(10),打開加藥裝置(13),向水體中加絮凝劑和助凝劑。
經(jīng)過一段時(shí)間,當(dāng)排空管(5)處的出水滿足要求時(shí),打開出水管(1),關(guān)閉排空管(5),磁懸浮流化床進(jìn)入水體凈化過程。
在水體凈化的過程中,磁懸浮層前的絮凝顆粒(8)等逐漸形成一種活性泥渣懸浮層,可以對(duì)水體中的污染物進(jìn)行攔截凈化等作用。
每隔一定時(shí)間打開排泥管(9),以降低泥渣過濾層的高度,排泥時(shí),永磁鐵(7)不移除,以對(duì)磁性顆粒(6)進(jìn)行吸附,防止其通過排泥管(9)排出磁懸浮流化床。
當(dāng)磁懸浮層中的堵塞造成流化床上部的壓力較大時(shí),或者每隔一定時(shí)間,可以對(duì)磁懸浮層中的磁性顆粒(6)進(jìn)行反沖洗。
磁性顆粒(6)反沖洗時(shí),關(guān)閉進(jìn)水管(12),關(guān)閉加藥裝置(13),打開排水管(10),關(guān)閉排泥管(9)和排空管(5),打開反沖洗水管(3),移去永磁鐵(7)以利于對(duì)磁性顆粒(6)的反沖洗,因?yàn)橐迫ビ来盆F(7)后,磁性顆粒更容易分散。
磁性顆粒(6)反沖洗時(shí),可以打開充氣裝置(4),用氣水反沖洗的方式進(jìn)行反沖洗。
反沖洗后,移加永磁鐵(7),在設(shè)定的磁場區(qū)域增加磁場,此時(shí),磁性顆粒(6)重新形成磁懸浮層,關(guān)閉反沖洗水管(3),打開排空管(5),關(guān)閉排水管(10),打開進(jìn)水管(1),重新構(gòu)建泥渣懸浮層。
當(dāng)排空管(5)處的出水滿足要求時(shí),打開出水管(1),關(guān)閉排空管(5),磁懸浮流化床進(jìn)入水體凈化過程。
可以從磁性顆粒進(jìn)料口(15)對(duì)磁懸浮流化床進(jìn)行磁性顆粒(6)的添加補(bǔ)充。