公布日：2022.11.18
申請日：2022.08.31
分類號：C02F1/48(2006.01)I
摘要
本發(fā)明提供一種污水處理用磁混凝系統(tǒng)及方法，涉及污水處理領(lǐng)域，針對目前磁混凝系統(tǒng)中存在的以下問題：(1)磁粉污泥泵容易磨損運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高；(2)磁分離需要高剪機(jī)、磁粉分離機(jī)等動力單元，投資、運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用高。本發(fā)明通過設(shè)置于沉淀池底部的氣體提升組件和水射流提升組件，代替污泥提升泵，用磁粉分離器取代高剪機(jī)、磁粉分離機(jī)，減少了動力設(shè)備，降低了能耗，節(jié)省了投資、運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用，同時給出利用該設(shè)備的污水處理方法，提高污水處理效果。
權(quán)利要求書
1.一種污水處理用磁混凝系統(tǒng)，其特征在于，包括依次連通的混凝池、沉淀池和磁粉分離器，混凝池出口通過管路接入位于沉淀池內(nèi)的布水器，沉淀池底部沉淀區(qū)域通過提升器連通磁粉分離器的切向入口端；磁粉分離器內(nèi)部形成旋流，磁粉分離器內(nèi)部沿軸向設(shè)有間隔分布、傾斜布置的切割網(wǎng)和回收網(wǎng)，切割網(wǎng)與回收網(wǎng)之間設(shè)有第一出口端，第一出口端通過回收管接入混凝池。
2.如權(quán)利要求1所述的污水處理用磁混凝系統(tǒng)，其特征在于，所述提升器包括提升管，提升管底部設(shè)有氣體提升組件和水射流提升組件，提升管穿過布水器引出至沉淀池外并通過旋流分布窗接入磁粉分離器。
3.如權(quán)利要求2所述的污水處理用磁混凝系統(tǒng)，其特征在于，所述水射流提升組件通過水管接入水泵，水泵連接水源，水射流提升組件向提升管內(nèi)輸入水射流，結(jié)合氣體提升組件共同提升和打散絮體。
4.如權(quán)利要求1所述的污水處理用磁混凝系統(tǒng)，其特征在于，所述沉淀池內(nèi)部底面為錐形面，以使污泥自然沉降，布水器設(shè)有多個出水口，出水口圍繞沉淀池軸線的環(huán)向均勻分布。
5.如權(quán)利要求1所述的污水處理用磁混凝系統(tǒng)，其特征在于，所述磁粉分離器包括分離管，切向入口端沿分離管側(cè)壁切向接入分離管，分離管遠(yuǎn)離切向入口端的一端端面設(shè)有第二出口端，以輸出污泥；分離管內(nèi)設(shè)有朝向回收網(wǎng)的噴射頭，以向回收網(wǎng)輸出射流。
6.如權(quán)利要求5所述的污水處理用磁混凝系統(tǒng)，其特征在于，所述磁粉分離器還包括氣液分離器，氣液分離器連接分離管以排出分離管內(nèi)的氣體。
7.如權(quán)利要求1所述的污水處理用磁混凝系統(tǒng)，其特征在于，所述磁粉分離器的軸線水平布置，回收網(wǎng)與切割網(wǎng)所在平面與磁粉分離器的軸線均成30度-90度角；第一出口端位于回收網(wǎng)靠近切向入口端一側(cè)，且位于磁粉分離器的底部。
8.如權(quán)利要求7所述的污水處理用磁混凝系統(tǒng)，其特征在于，所述回收網(wǎng)上網(wǎng)眼的目數(shù)大于系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)的磁粉目數(shù)，以使穿過切割網(wǎng)后的磁粉在旋流和回收網(wǎng)導(dǎo)向作用下匯集至第一出口端排出，切割網(wǎng)上網(wǎng)眼的目數(shù)小于系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)的磁粉目數(shù)；切割網(wǎng)設(shè)置一層或多層。
9.一種如權(quán)利要求1-8所述的污水處理用磁混凝系統(tǒng)的工作方法，其特征在于，包括：污水輸入混凝池，在混凝池內(nèi)混合磁粉后絮凝形成絮體，經(jīng)過布水器輸入沉淀池；污水和磁粉在沉淀池底部形成磁粉污泥，磁粉污泥經(jīng)過提升器的氣體提升組件和水射流提升組件聯(lián)合提升，抽出過程中通過旋流分布窗初步對磁粉污泥破碎、均布后，沿管壁切線方向進(jìn)入磁粉分離器；磁粉污泥在磁粉分離器內(nèi)部形成旋流，磁粉污泥通過切割網(wǎng)時，使磁粉污泥絮塊細(xì)化；磁粉污泥在磁粉分離器內(nèi)逐漸移動，在回收網(wǎng)與切割網(wǎng)之間的磁粉和部分磁粉污泥通過第一出口端輸入混凝池，部分污泥穿過回收網(wǎng)排出磁粉分離器，細(xì)小污泥絮體通過回收網(wǎng)后，排出磁粉分離器進(jìn)入后續(xù)污泥濃縮、干化工序；沉淀池頂部通過溢流堰輸出處理后的水，部分水供給至水射流提升組件使用。
10.如權(quán)利要求9所述的工作方法，其特征在于，通過氣體和水射流驅(qū)動磁粉污泥輸入提升器，氣體和水射流打散磁粉污泥，磁粉分離器內(nèi)部在旋流和氣體作用下破碎磁粉污泥以降低磁粉污泥粒徑；提升后的部分污泥回流至混凝池，部分進(jìn)通過旋流分布窗進(jìn)入磁粉分離器。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種污水處理用磁混凝系統(tǒng)及方法，通過提升器將沉淀池內(nèi)的磁粉污泥沿切向輸入磁粉分離器，磁粉分離器能夠利用旋流帶動磁粉污泥轉(zhuǎn)動，從而碰撞切割網(wǎng)降低磁粉污泥粒徑，旋流作用下傾斜的回收網(wǎng)使得磁粉被阻擋，位于磁粉外的污泥被水流沖刷脫落排出，磁粉匯集至出口端返回混凝池進(jìn)行循環(huán)，降低能耗并提高水處理效率。
本發(fā)明的第一目的是提供一種污水處理用磁混凝系統(tǒng)，采用以下方案：
包括依次連通的混凝池、沉淀池和磁粉分離器，混凝池出口通過管路接入位于沉淀池內(nèi)的布水器，沉淀池底部沉淀區(qū)域通過提升器連通磁粉分離器的切向入口端；磁粉分離器內(nèi)部形成旋流，磁粉分離器內(nèi)部沿軸向設(shè)有間隔分布、傾斜布置的切割網(wǎng)和回收網(wǎng)，切割網(wǎng)與回收網(wǎng)之間設(shè)有第一出口端，第一出口端通過回收管接入混凝池。
進(jìn)一步地，所述提升器包括提升管，提升管底部設(shè)有氣體提升組件和水射流提升組件，提升管穿過布水器引出至沉淀池外并通過旋流分布窗接入磁粉分離器。
進(jìn)一步地，所述水射流提升組件通過水管接入水泵，水泵連接水源，水射流提升組件向提升管內(nèi)輸入水射流，結(jié)合氣體提升組件共同提升和打散絮體。
進(jìn)一步地，所述沉淀池內(nèi)部底面為錐形面，以使污泥自然沉降，布水器設(shè)有多個出水口，出水口圍繞沉淀池軸線的環(huán)向均勻分布。
進(jìn)一步地，所述磁粉分離器包括分離管，切向入口端沿分離管側(cè)壁切向接入分離管，分離管遠(yuǎn)離切向入口端的一端端面設(shè)有第二出口端，以輸出污泥；分離管內(nèi)設(shè)有朝向回收網(wǎng)的噴射頭，以向回收網(wǎng)輸出射流。
進(jìn)一步地，所述磁粉分離器還包括氣液分離器，氣液分離器連接分離管以排出分離管內(nèi)的氣體。
進(jìn)一步地，所述磁粉分離器的軸線水平布置，回收網(wǎng)與切割網(wǎng)所在平面與磁粉分離器的軸線均成30度-90度角；第一出口端位于回收網(wǎng)靠近切向入口端一側(cè)，且位于磁粉分離器的底部。
進(jìn)一步地，所述回收網(wǎng)上網(wǎng)眼的目數(shù)大于系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)的磁粉目數(shù)，以使穿過切割網(wǎng)后的磁粉在旋流和回收網(wǎng)導(dǎo)向作用下匯集至第一出口端排出，切割網(wǎng)上網(wǎng)眼的目數(shù)小于系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)的磁粉目數(shù)；切割網(wǎng)設(shè)置一層或多層。
本發(fā)明的第二目的是提供一種利用如第一目的所述污水處理用磁混凝系統(tǒng)的工作方法，包括：
污水輸入混凝池，在混凝池內(nèi)混合磁粉后絮凝形成絮體，經(jīng)過布水器輸入沉淀池；
污水和磁粉在沉淀池底部形成磁粉污泥，磁粉污泥經(jīng)過提升器的氣體提升組件和水射流提升組件聯(lián)合提升，抽出過程中通過旋流分布窗初步對磁粉污泥破碎、均布后，沿管壁切線方向進(jìn)入磁粉分離器；
磁粉污泥在磁粉分離器內(nèi)部形成旋流，磁粉污泥通過切割網(wǎng)時，使磁粉污泥絮塊細(xì)化；
磁粉污泥在磁粉分離器內(nèi)逐漸移動，在回收網(wǎng)與切割網(wǎng)之間的磁粉和部分磁粉污泥通過第一出口端輸入混凝池，部分污泥穿過回收網(wǎng)排出磁粉分離器，細(xì)小污泥絮體通過回收網(wǎng)后，排出磁粉分離器進(jìn)入后續(xù)污泥濃縮、干化工序；
沉淀池頂部通過溢流堰輸出處理后的水，部分水供給至水射流提升組件使用。
進(jìn)一步地，通過氣體和水射流驅(qū)動磁粉污泥輸入提升器，氣體和水射流打散磁粉污泥，磁粉分離器內(nèi)部在旋流和氣體作用下破碎磁粉污泥以降低磁粉污泥粒徑；提升后的部分污泥回流至混凝池，部分進(jìn)通過旋流分布窗進(jìn)入磁粉分離器。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是：
(1)針對目前磁混凝系統(tǒng)對磁粉污泥打散和分離時效果差導(dǎo)致處理效率低的問題，通過提升器將沉淀池內(nèi)的磁粉污泥沿切向輸入磁粉分離器，磁粉分離器能夠利用旋流帶動磁粉污泥轉(zhuǎn)動，從而碰撞切割網(wǎng)降低磁粉污泥粒徑，旋流作用下傾斜的回收網(wǎng)使得磁粉被阻擋，位于磁粉外的污泥被水流沖刷脫落排出，磁粉匯集至出口端返回混凝池進(jìn)行循環(huán)，降低能耗并提高水處理效率。
(2)磁混凝沉淀池沉淀后的磁粉污泥用氣體提升和射流抽出，經(jīng)過旋流分布窗初步打散后沿管壁切線方向進(jìn)入磁粉分離器，經(jīng)過氣體、水的沖刷作用，結(jié)合離心分離、分離切割網(wǎng)作用，磁粉污泥絮塊細(xì)化，取代高速剪切機(jī)以降低功耗，通過多重作用提高磁粉污泥絮塊的細(xì)化效果，有利于后續(xù)的分離處理和磁粉回收。
(3)磁粉污泥能夠在水、氣沖擊下細(xì)化，通過小于磁粉粒徑的回收網(wǎng)網(wǎng)眼將磁粉阻攔，回收網(wǎng)傾斜布置，利用回收網(wǎng)作用能夠?qū)崿F(xiàn)阻攔和導(dǎo)向作用，在磁粉分離器內(nèi)部旋流作用和重力作用下，磁粉向回收網(wǎng)下方位置移動，從而逐漸靠近出口端，通過出口端將回收的磁粉收集并輸送至下方混凝池，提高磁粉回收利用效率。
(4)提升器通過氣體提升和射流抽出磁粉污泥，克服了原工藝中泥漿泵抽吸磁粉泥極易損壞、維修頻繁費(fèi)用高的問題；氣體提升和射流提升并用，效果好和能耗低，并且氣水混合對絮體的打散、分割更徹底，效果更好。
（發(fā)明人：劉暢;孫玉翠;史傳貴;鄧徐幀;高建宏;薛平正;辛繼長）
