一种用于超磁分离水处理的磁混凝装置及系统的制作方法

本实用新型涉及污水处理设备技术领域，具体涉及一种用于超磁分离水处理的磁混凝装置及系统。

背景技术：

超磁分离水处理技术是将水中不带磁性的非溶解性污染物赋予磁性，然后利用超磁分离设备进行固液分离，从而有效去除水中悬浮物、有机物、藻类和总磷等污染物，最终实现水体净化的一种污水处理技术。与混凝沉淀、过滤等常规方法相比较，超磁分离水处理技术中所采用的超磁分离设备，具有占地面积小、处理水量大、流程短、可移动性等优点，近年来，在水处理领域得到了广泛的应用，如河道湖泊和景观水应急治理、市政水处理、矿井水处理、工业水处理等。

现有技术中，在利用超磁分离水处理技术进行污水处理时，通常包含磁混凝装置、超磁分离机以及磁种回收装置；其中，磁混凝装置主要用于使污水与向污水中投加的磁种及药剂(如混凝剂、助凝剂等)充分混合，并进行磁混凝反应，以使污水中的悬浮物、胶体等污染物凝聚成磁性絮团；超磁分离机与磁混凝装置相连，主要用于从污水中分离出磁性絮团，从而实现对污水的净化；而分离出来的磁性絮团，含有大量前期投入的磁种，需要利用磁种回收装置进行回收，最后送入磁混凝装置中实现磁种的循环利用。

然而，现有技术中，磁混凝装置通常仅采用搅拌桨搅拌的方式进行混合，混合效果较差，不仅使得磁混凝反应过程中形成的磁性絮团较小，分离效果差，而且药剂量消耗较多，成本较高。

技术实现要素：

为改善现有技术中所存在的不足，本实用新型所采用的技术方案是：

一种用于超磁分离水处理的磁混凝装置，包括箱体和搅拌桨，所述搅拌桨设置在所述箱体内，所述箱体用于容纳污水，并为磁混凝反应提供场所，搅拌桨包括转轴和若干桨叶，所述转轴竖直设置，所述桨叶设置于所述转轴，其特征在于，所述箱体内设置有中心筒，所述转轴或转轴与桨叶设置在中心筒内，中心筒用于形成竖直向上的流道。以增强混合效果。

优选地，所述中心筒与所述转轴共轴。

可选的，所述搅拌桨优先采用推流搅拌桨。

优选地，所述中心筒为圆筒或方筒，或从中心筒的下端到上端的方向，中心筒的横截面面积逐渐减小，或从中心筒的下端到上端的方向，中心筒的横截面面积先减小后增大。

进一步地，所述中心筒的下端设置有喇叭口。

作为优选，所述中心筒通过支架固定于所述箱体内。

一种优选方案，所述箱体内设置有隔板，所述隔板将箱体内的空间分隔为混凝池和絮凝池两部分；所述混凝池和絮凝池内分别设置有至少一个搅拌桨，各搅拌桨中转轴的一端分别与对应的电机相连，所述电机分别通过设置于箱体顶部的支座板进行固定；隔板上设置有槽口，所述槽口用于连通混凝池与絮凝池，混凝池设置有进水口，絮凝池设置有出水口；所述絮凝池或絮凝池与混凝池内设置有所述中心筒。

优选地，所述箱体顶部未封闭。

作为优选，所述中心筒的上端设置有若干支撑杆，所述支撑杆的另一端连接于所述支座板，或所述中心筒的侧面设置有若干支撑杆，所述支撑杆的另一端连接于所述箱体的侧壁板和/或所述隔板，或所述中心筒的下端设置有若干支撑杆，所述支撑杆的另一端连接于所述箱体的底板。

进一步地，还包括导流槽，所述导流槽的一端与所述槽口连通，另一端延伸到絮凝池中所述搅拌桨的下方，并开设有竖直向上的通孔，所述通孔用于连通混凝池与絮凝池。

优选地，所述导流槽为梯形结构或矩形结构，所述通孔与通孔上方的搅拌桨共轴。

一种磁混凝系统，包括磁种投加装置、混凝剂投加装置、助凝剂投加装置以及前述磁混凝装置，其中，所述磁种投加装置包括磁种搅拌箱和磁种投加泵，所述磁种搅拌箱通过管道依次与磁种投加泵及所述混凝池相连通，所述磁种搅拌箱用于投加磁种；所述混凝剂投加装置包括混凝剂溶解箱和混凝剂投加泵，所述混凝剂溶解箱通过管道依次与混凝剂投加泵及所述混凝池相连通，所述混凝剂溶解箱用于投加混凝剂；助凝剂投加装置包括助凝剂溶解箱和助凝剂投加泵，所述助凝剂溶解箱通过管道依次与助凝剂投加泵及所述絮凝池相连通，所述助凝剂溶解箱用于投加助凝剂。

与现有技术相比，使用本实用新型提供的一种用于超磁分离水处理的磁混凝装置及系统，结构紧凑，通过在搅拌桨外套设中心筒，可以使得待处理污水、磁种以及药剂在箱体内循环流动，从而可以大大增加磁性絮体的碰撞机会，促进形成个体大而密实的磁性絮团，大大提高磁混凝效果，从而有利于节约药剂量、减少磁混凝时间、减少絮凝搅拌级数、易于使磁种与非磁性污泥的分离、使出水效果更好、处理水质更加稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例1中提供的一种用于超磁分离水处理的磁混凝装置的结构示意图。

图2为本实用新型实施例1中提供的一种用于超磁分离水处理的磁混凝装置中，循环流动示意图。

图3为本实用新型实施例1中提供的一种用于超磁分离水处理的磁混凝装置中，中心筒的一种结构示意图。

图4为本实用新型实施例1中提供的一种用于超磁分离水处理的磁混凝装置中，中心筒的另一种结构示意图。

图5为本实用新型实施例1中提供的一种用于超磁分离水处理的磁混凝装置中，中心筒的又一种结构示意图。

图6为本实用新型实施例2中提供的一种用于超磁分离水处理的磁混凝装置的结构示意图。

图7为图6的俯视图。

图8为图7的局部示意图(俯视)。

图9为本实用新型实施例2中提供的另一种用于超磁分离水处理的磁混凝装置的结构示意图。

图10为本实用新型实施例2中提供的一种用于超磁分离水处理的磁混凝装置中，导流槽的俯视图。

图11为本实用新型实施例2中提供的一种磁混凝系统的结构示意图。

图中标记说明

箱体101，进水口102，出水口103，隔板104，混凝池105，絮凝池106，槽口107，侧壁板108，

搅拌桨201，转轴202，桨叶203，

中心筒301，支架302，喇叭口303，支撑杆304，导流槽305，通孔306，

电机401，支座板402，

磁种搅拌箱501，磁种投加泵502，

混凝剂溶解箱601，混凝剂投加泵602，

助凝剂溶解箱701，助凝剂投加泵702。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

请参阅图1，本实施例中提供了一种用于超磁分离水处理的磁混凝装置，包括箱体101和搅拌桨201，搅拌桨201设置在箱体101内，箱体101通常是由铁板或铁皮等围成的容器，主要用于容纳污水，并为药剂(如混凝剂、助凝剂等) 与污水的混合提供空间和场所(即为磁混凝反应提供场所)；搅拌桨201包括转轴202和若干桨叶203，转轴202竖直设置，且桨叶203设置于转轴202，如图1所示，在本实施例中，箱体101内设置有中心筒301，中心筒301的两端都是贯通的，转轴202或转轴202与桨叶203设置在中心筒301内，中心筒301可以在箱体101内形成竖直向上的流道，以增强磁混凝效果。

在进行超磁分离水处理前，在向待处理污水中投加了磁种后，通常还需要向待处理污水中投加药剂，如混凝剂、助凝剂等，以增强磁混凝反应；如图1 所示，搅拌桨201竖直设置在箱体101内，箱体101上设置有进水口102和出水口103，箱体101内盛装有污水(待处理水)，且投加了磁种、混凝剂以及助凝剂中的一种或多种，在搅拌桨201的转动的过程中，会产生竖直向上的升力，从而带动桨叶203下方的污水竖直向上移动，并源源不断的从中心筒301的上端流出，从而可以在箱体101内形成沿竖直方向的循环流动，如图2中虚线所示，使得污水与箱体101中投加的药剂(如混凝剂、助凝剂等)的接触更充分、混合更均为、磁性絮体之间的碰撞机会大大增加，可以有效地促进磁混凝反应，不仅可以在磁混凝反应过程中形成较大并且密实的磁性絮团，从而增强磁混凝效果，易于使磁种与非磁性污泥的分离、使出水效果更好、处理水质更加稳定；而且，由于药剂与污水混合充分，药剂利用率高，不需要通过增加药剂来增强磁混凝反应，从而可以有效地降低超磁分离水处理的费用，降低成本。

在搅拌桨201转动的过程中，中心筒301可以限制污水往周围的方向移动，使得污水只能沿上升的方向移动(竖直方向)，从而为污水提供良好的约束作用，以增强污水及药剂在箱体101内循环流动的效果。

本领域的技术人员可以理解，在本实例中，所述箱体101可以用于提供混凝池105和/或絮凝池106；搅拌桨201的转轴202通常采用电机401进行驱动，在进一步地方案中，转轴202与电机401之间还设置有联轴器、加速器等，这里不再赘述。

如图1或图2所示，在本实施例中，中心筒301与搅拌桨201的转轴202 共轴；如图3所示，一种方案中，搅拌桨201的转轴202的一端与电机401相连，另一端延伸进中心筒301内，若干桨叶203设置在转轴202上，并位于中心筒301内；如图1或图2所示，在另一种方案中，搅拌桨201的转轴202的一端与电机401相连，另一端延伸进中心筒301，并从中心筒301的另一端伸出，桨叶203设置于该端。

可选的，搅拌桨201可以优先采用推流搅拌桨201，以便在转动过程中，为污水及药剂提供更大的升力。

较优的，中心筒301可以采用圆筒或方筒，如图3所示；或从中心筒301 的下端到上端的方向，中心筒301的横截面面积逐渐减小，如图4所示，沿竖直方向，中心筒301所形成的流道逐渐减小，可以增加上升污水的流速，增强液体的湍动能，有利于药剂与污水充分接触并反应；或从中心筒301的下端到上端的方向，中心筒301的横截面面积先减小后增大，例如，如图5所示。

在本实施例中，中心筒301的下端设置有喇叭口303；例如，如图1或图2 所示，中心筒301为圆筒，中心筒301的下端设置有喇叭口303。可以进一步增加中心筒301端部的面积，有利于捕获更多的上升污水。

作为优选，中心筒301可以通过支架302固定于箱体101内，如图1或图3 或图4或图5所示，所述支架302可以是现有技术中常用的杆、型材等，这里不再赘述。

实施例2

本实施例2是在实施例1的基础上，提供了一种磁混凝装置，所述磁混凝装置包括用于容纳污水的箱体101，箱体101内设置有隔板104，隔板104将箱体101内的空间分隔为混凝池105和絮凝池106两部分，如图6所示，所述混凝池105和絮凝池106内分别设置有至少一个搅拌桨201，各搅拌桨201中转轴 202的一端分别与对应的电机401相连，所述电机401分别通过设置于箱体101 顶部的支座板402进行固定；隔板104上设置有槽口107，用于连通混凝池105 与絮凝池106，混凝池105设置有进水口102，絮凝池106设置有出水口103；所述絮凝池106内或絮凝池106与混凝池105设置有所述中心筒301；如图6所示，一种方案中，絮凝池106与混凝池105内分别设置有所述中心筒301。

在超磁分离水处理过程中，通常在混凝池105中投加磁种和混凝剂，并利用混凝池105中的搅拌桨201使磁种、混凝剂与污水充分混合；可以在絮凝池 106中投加助凝剂，并利用絮凝池106中的搅拌桨201使助凝剂与污水充分混合，并加强磁混凝反应。

如图7所示，在本实施例中，支座板402设置在箱体101顶部后，箱体101 顶部未封闭，即箱体101顶部留有间隙，即可以用于观察箱体101内部的情况，又便于连接管道，并通过管道向混凝池105或絮凝池106投加药剂，如混凝剂、助凝剂等。

7作为优选，中心筒301的上端设置有若干支撑杆304，支撑杆304的另一端连接于支座板402，例如，如图6所示，中心筒301的上端设置有两个支撑杆 304，以便实现中心筒301的固定；或中心筒301的侧面设置有若干支撑杆304，支撑杆304的另一端连接于所述箱体101的侧壁板108和/或所述隔板104，如图8所示，中心筒301的侧面设置有四个支撑杆304，相邻两个支撑杆304相互垂直，且支撑杆304分别设置在中心筒301的侧面与箱体101的侧壁板108及隔板104之间，以便实现中心筒301的固定；或所述中心筒301的下端设置有若干支撑杆304，支撑杆304的另一端连接于箱体101的底板，可以实现中心筒 301的固定。

进一步地方案中，还包括导流槽305，如图9所示，导流槽305的一端与槽口107连通，另一端延伸到絮凝池106中所述搅拌桨201的下方，并开设有竖直向上的通孔306，所述通孔306用于连通混凝池105与絮凝池106；使得从混凝池105中的污水可以从絮凝池106中搅拌桨201的下方进入，从而可以快速被搅拌桨201捕获，并沿中心筒301所形成的流道竖直向上移动。

在优选地方案中，导流槽305可以为梯形结构或矩形结构，如图10所示，较优的，通孔306与通孔306上方的搅拌桨201共轴。

实施例3

本实施例提供了一种磁混凝系统，包括磁种投加装置、混凝剂投加装置、助凝剂投加装置以及实施例2中所提供的磁混凝装置，其中，磁种投加装置包括磁种搅拌箱501和磁种投加泵502，磁种搅拌箱501通过管道依次与磁种投加泵502及混凝池105相连通，磁种搅拌箱501用于投加磁种；

混凝剂投加装置包括混凝剂溶解箱601和混凝剂投加泵602，混凝剂溶解箱 601通过管道依次与混凝剂投加泵602及混凝池105相连通，混凝剂溶解箱601 用于投加混凝剂；

助凝剂投加装置包括助凝剂溶解箱701和助凝剂投加泵702，助凝剂溶解箱 701通过管道依次与助凝剂投加泵702及絮凝池106相连通，助凝剂溶解箱701 用于投加助凝剂。

在本实例中，磁种搅拌箱501及混凝剂溶解箱601分别通过管道连接于混凝池105的进水口102；由于用于支撑电机401的支座板402并未封闭箱体101 的顶部，用于输送助凝剂的管道可以通过箱体101顶部的间隙进入絮凝池106，出水口103用于连接超磁分离机；如图11所示，待处理污水、磁种以及混凝剂通过进水口102输入混凝池105，在搅拌桨201的作用下充分接触并混合，并发生磁混凝反应，形成以磁种为核心的微细磁性絮体，然后从导流槽305进入絮凝池106中；助凝剂通过管道进入絮凝池106中，并在搅拌桨201及中心筒301 的作用下，与污水充分接触并混合，并进一步促进混凝反应，使得污水中的微细磁性絮体在絮凝池106内紧密结合，形成大而密实的磁性絮团，最终从出水口103进入超磁分离机，实现磁性絮团的分离，并完成水体的净化。

可以理解，在本实施例中，磁种投加装置中的磁种搅拌箱501可以设置在超磁分离机的下游，并用于回收磁种，回收后的磁种可以通过磁种投加泵502 进入混凝池105中，从而实现磁种的循环、重复利用。

可以理解，在本实施例中，污水只是待处理(待净化)水的一种称呼，还可以称为废水、源水等。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。