一种节能型磁介质解絮分离一体机的制作方法

本发明涉及水处理领域，尤其涉及水处理过程中磁性介质的充分解絮与高效回收利用，具体为一种节能型磁介质解絮分离一体机。

背景技术：

磁介质混凝沉淀工艺（也称重介质混凝沉淀工艺）通过投加磁介质（也称重介质或重介质粉）作为絮凝核，既能在一定程度上促使含有污染物的絮体更迅速地生成，还能通过吸附架桥作用在同样的时间内形成更大的磁介质、污泥复合絮体（简称磁介质絮体）。同时，由于磁介质絮凝微粒的密度较大，形成的磁介质复合絮体的密度也较常规的絮体密度更高，使得磁介质絮体的沉淀时间仅为常规絮体沉淀时间的1/5～1/10，从而可以大幅度地缩短水处理的过程与时间，还能节省近一半的建设占地。磁介质混凝沉淀工艺通过解絮机对磁介质絮体进行解絮，将磁介质絮核从絮体中分离开来，并通过磁介质分离机来实现磁介质的回收和循环利用，已减少后续工艺的污泥量并降低生产成本。

在磁介质混凝沉淀工艺中，有几个问题值得注意：

①磁介质絮体在解絮单元内被打碎后，在进入磁选单元的途中，由于经过一段管路，絮体会产生再次絮凝过程，使絮体再次形成，从而影响磁选单元絮体的回收效果，导致磁介质的回收率降低。

②分开设置的解絮单元和磁选单元需要足够的空间来进行安装，在空间紧张的场所运用具有了局限性，同时为了使絮体进入磁选单元，还需要对解絮单元进行加高，需要布置设备基础，增加了土建成本。

③由于解絮单元和磁选单元分开设置，两者之间的管路安装会变得繁琐。

④解絮单元对磁介质絮体打碎后，被打碎的絮体直接进入磁选单元，磁介质被磁选单元磁滚筒内的永磁体相引从而实现对磁介质的回收。由于磁介质比较小，所以磁选单元的磁滚筒、驱动电机的功率选的一般都比较大，在设备运行时功耗往往会比较高。

⑤被打碎的絮体进入磁选单元，因为絮体中磁介质的粒径太小，磁滚筒内的永磁体不能将磁介质完全吸附干净，导致部分磁介质流失，降低了磁介质的回收率。

上述几个问题对于重介质混凝沉淀工艺的能耗运行成本以及磁介质的高效回收带来了不利的影响，本发明将针对以上问题的解决进行阐述。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供了一种能够降低功耗并且高效回收水处理用磁介质的节能型磁介质解絮分离一体机。

与传统的磁介质混凝沉淀工艺相比，所述一种节能型磁介质解絮分离一体机，其特征在于：将解絮和分离一体化设计，主体由解絮单元、磁选单元和砂水分离器安置在支架上构成，所述砂水分离器分别与解絮单元和磁选单元相连通。

优选的，所述砂水分离器为中空倒圆锥体，所述砂水分离器顶部垂直向上设有溢流口与磁选单元进料口连通，所述砂水分离器侧壁上端设有进料口与解絮单元出料口连通，所述砂水分离器底部设有底流口。

优选的，所述解絮单元竖直或水平方向放置，所述解絮单元主要包括筒体和电机，所述解絮单元的进料口与出料口分列筒体两侧并且呈“z”字型错位设置。

优选的，所述磁选单元主要包括磁滚筒、过水流道和驱动电机，所述磁选单元筒体水平方向布置且与水流方向垂直，所述磁选单元驱动电机采用变频电机。

优选的，所述解絮单元、砂水分离器与磁选单元的连接结构为：有序紧密连接，顶部与四周包覆于一钢制外壳内。

优选的，所述解絮单元进料口与磁选单元出料口设置于钢制外壳外部。

本发明的有益效果在于：

（1）本发明采用一体化设计，解絮后立即分离，结构紧凑，最大限度减少了解絮后再絮凝在时间上的可能性。

（2）在解絮单元与磁选单元中间设置一个砂水分离器，能够将解絮单元打碎后的絮体率先进行固液分离，使得污水中大部分的磁介质通过砂水分离器分离了出去，从而大幅降低了后续段磁选单元的处理负荷，使得后续磁选单元可以降低规格设计和配置，这样，不仅能够降低磁选单元运行时的能耗，而且有助于提高磁介质粉的回收率，降低了水处理的运行成本。

（3）本发明采用的砂水分离器分离效率高，并且不耗电即可运行。

（4）本发明采用的一体化设计解决了分开布置时解絮单元需要设备基础用于提升安装高度的问题，减少了土建预埋成本。

（5）本发明采用的一体化设计充分考虑了污水处理厂设备安装空间紧张的问题，设备连接紧凑，安装也更加方便。

（6）本发明采用钢制外壳对装置整体进行包覆，外部仅设置有进料口与出料口，整体更加紧凑，使用更加方便。

附图说明

图1为本发明节能型磁介质解絮分离一体机结构示意图；

图2为本发明节能型磁介质解絮分离一体机外部结构示意图。

1-解絮单元；2-解絮单元进料口；3-叶片；4-解絮单元转轴；5-解絮单元电机；6-解絮单元出料口；7-底流口；8-砂水分离器；9-砂水分离器溢流口；10-磁选单元进料口；11-过水流道；12-排污口；13-刮板；14-磁选单元；15-永磁体；16-磁选单元转轴；17-砂水分离器进料口;18-钢制外壳；19-磁选单元出料口；20-支架。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

如图1所示，一种节能型磁介质解絮分离一体机，主体为解絮单元1、砂水分离器8和磁选单元14，解絮单元2轴向竖直或水平放置，由解絮单元电机5驱动解絮单元转轴4，解絮单元转轴4上固定连接有叶片3，筒体下方设解絮单元进料口2，另一侧上方设解絮单元出料口6，砂水分离器进料口17与解絮单元出料口6管端法兰连接，砂水分离器8竖直设置，在底部设砂水分离器底流口7，顶部设砂水分离器溢流口9与磁选单元进料口10焊接连通，磁选单元14轴向水平设置，内置永磁体15和转轴16，外设刮板13，磁选单元14外围沿壁设有一过水流道11，过水流道11尾端与排污口12焊接连通，整体装置由一钢制外壳18包覆。

如图2所示，钢制外壳18整体安置于支架20上，钢制外壳18两侧仅露出解絮单元进料口2和磁选单元出料口19，排污口12垂直向下设置在外壳18下方。

来自沉淀池含磁介质絮体的污水自解絮单元进料口2进入解絮单元1腔体，解絮单元2在电机5的驱动下带动转轴4高速旋转，转轴4上的叶片3快速旋转，将污水中的絮体打碎后，从解絮单元出料口6以一定的入口速度通过砂水分离器进料口17进入砂水分离器8，在砂水分离器8内部旋转而以涡流的形式存在。污水在进入倒圆锥段后，由于内径的逐渐缩小，液体旋转速度逐步加快，在液体呈现涡流运动时，径向压力不等，导致砂水分离器8边壁处的压力最高。由于砂水分离器8的底流口7口径较小，使得液体无法全部从底流管排出，而砂水分离器8顶部有一溢流口9，这样一部分净化后的液体向压力较低的中心处流动，呈螺旋状，边旋转边向溢流管处运动，即形成内旋流，并最终从溢流口9排出。同时，磁介质颗粒受到离心力作用，当该力大于磁介质颗粒所受的液体阻力时，磁介质颗粒向砂水分离器8边壁移动，与液体分开，并随部分液体由底流口7排出，实现固液分离。

从溢流口9流出的料液经磁选单元14的进料口10进入过水流道11，磁介质在永磁体15的吸力作用下被吸附到连续旋转的磁选单元14表面上，被刮板13刮落并顺着刮板13滑落至混合池回用，而剩余污泥（非磁性物）经磁选单元排污口12排出纳入污水管路排入废水池或污泥池。

将解絮单元1、砂水分离器8、磁选单元14紧凑有序连接，节约空间，安装方便，在解絮单元1与磁选单元14中间设置一个砂水分离器8，能够将解絮单元1打碎后的絮体率先进行固液分离，降低了后续段磁选单元8的处理负荷，不仅能够通过变频电机降低磁选单元8运行时的能耗，方便根据来水量自动调节磁选速度，而且，砂水分离器8分离效率高且无需耗电，有助于提高磁介质粉的回收率，降低了水处理的运行成本。

解絮单元1、砂水分离器8和磁选单元14的有序紧密连接并置于支架20上，使得整个一体机的占地空间大为减小，也省去了分开布置时解絮单元1所需的底座基础；解絮单元1与磁选单元14的一体化设计，并整体内置于钢制外壳18，使得现场安装时只需提供进料口与出料口，省去了繁琐的安装过程。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。