多通道磁分离装置及应用其的废水处理方法与流程

本发明涉及废水治理的技术领域，更具体地，涉及一种多通道磁分离装置及应用其的废水处理方法。

背景技术：

随着环保要求的逐步提升，污水治理的工艺日趋多样和复杂，很多污水处理工艺中包括多级沉淀环节，而传统沉淀池占地面积大，处理周期长，出水效果不稳定，构筑物投资成本高，难以有效增容扩展，制约了水处理多级沉淀工艺的应用。采用磁絮凝-磁分离设备替代传统沉淀成为一种趋势，但是现有磁分离设备均为单一处理通道设置，即每台设备只有一组进水和一组出水，可以有效地替代一段传统的沉淀池。然而，在多级沉淀工艺中如果用现有的磁分离设备来替代传统的沉淀池，则需要使用多台磁分离设备，这样显著增加了设备的购置成本、占地面积和维护难度。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多通道磁分离装置及应用其的废水处理方法，用以替代常规废水处理工艺中的多级沉淀池，处理工艺高效快速、占地面积小、出水水质稳定，且设备维护简单、自动化程度高。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种多通道磁分离装置，包括机架、固装于机架的槽体、多组用于分离磁性絮团的磁分离组件、同时驱动多组磁分离组件转动的驱动组件以及安装于槽体的卸渣组件，所述磁分离组件设有多道平行设置的过水流道，所述过水流道分布有可作用于废水中磁性絮团的磁场；所述槽体内设有若干用于分隔相邻磁分离组件形成多个处理单元的隔板，每个处理单元均设有进水口和出水口。

本发明的多通道磁分离装置，废水经过一次磁絮凝形成一次磁性絮团后进入一组磁分离组件中，一次磁性絮团被吸附后与废水分离，出水经过其他工艺处理后，经过二次磁絮凝，形成二次磁性絮团，进入另一组磁分离组件中，二次磁性絮团被吸附后与废水分离，同时进行多段处理，实现废水悬浮物的多级去除；本发明采用多组磁分离组件替代常规废水处理工艺中的多级沉淀池，处理工艺高效快速，出水水质稳定且效果好；且本发明采用同一驱动组件驱动、同一卸渣组件进行卸渣、同一机架对槽体支撑、且可共用污泥处理系统，能够有效降低设备成本、占地面积和设备的维护难度。

进一步地，所述驱动组件包括传动电机、传动轴以及支撑座，所述传动电机与传动轴连接，所述支撑座固定于槽体，所述传动轴与支撑座穿接。传动电机驱动传动轴旋转带动磁分离组件转动，为改善传动的稳定性，本发明可在槽体上设置多个支撑座以支撑传动轴，本发明支撑座的数量可根据传动轴的长度设置。进一步地，所述磁分离组件包括若干平行排列的磁环，传动轴穿设连接于若干磁环的中心处。过水流道设在相邻的磁环之间，多个磁环和多个过水流道的设置能够增加磁环与废水的接触面积，提高废水净化的效率。

进一步地，所述卸渣组件包括卸渣电机、卸渣轴以及用于刮渣刨渣的刨刮渣机构，所述卸渣轴连接于卸渣电机的输出端，所述刨刮渣机构连接于卸渣轴；所述刨刮渣机构刮下的污泥经输送机构排至排渣斗，所述输送机构、排渣斗均设于槽体。卸渣电机通过卸渣轴带动刮渣刨渣机构转动实现刮渣刨渣，刮下的污泥经输送机构排至排渣斗并由排渣斗及时排出。进一步地，所述槽体设有与出水口连通设置的溢流口，所述溢流口处设有用于截留回收磁性絮团的振动过滤组件。振动过滤组件安装在磁分离组件的溢流口，经过磁分离处理后的出水经过振动过滤组件过滤后外排，出水中残留的磁性絮团污染物通过振动过滤组件截留，不增加占地面积的条件下实现对磁性絮团的二次过滤作用，有效降低出水残留磁性絮团对环境的二次污染，改善出水水质。

进一步地，所述振动过滤组件包括与槽体固定连接的振动支架、安装于振动支架上方的过滤网板以及安装于过滤网板的振动电机，所述振动支架与过滤网板之间设有若干弹簧。磁分离出水溢流经过过滤网板，水中残留磁性絮团污染物被截留在过滤网板表面；振动电机的设置能够使得截留的磁性絮团脱离过滤网板表面，避免堵塞过滤网板，改善出水效率。

进一步地，所述过滤网板包括滤网以及环绕于滤网外周的振动板，所述滤网设于溢流口处，所述弹簧设于振动板与振动支架之间。滤网装入振动板固定，形成可拆卸滤网的过滤网板，便于滤网的更换；本发明的滤网可采用不锈钢、聚氨酯、尼龙、橡胶等材料加工得到，且不限于上述材料；本发明的滤网设有直径为0.075mm～5mm的滤孔，其滤孔的直径可根据磁性絮团的大小进行调整。

进一步地，所述槽体侧部开设有设于所述滤网下方的排水口，所述排水口处设有与槽体活动连接的闸板。在调试阶段，由于磁分离组件出水水质较差且波动较大，出水磁性絮团含量高，提起闸板打开排水口，出水不经过过滤网板直接外排；在稳定运行阶段，磁分离组件出水水质较好且较稳定，出水悬浮物含量低，放下闸板关闭排水口，出水溢流经过过滤网板外排，出水中残留磁性絮团污染物被过滤网板截留，在振动电机的高频振动下，截留的磁性絮团脱离过滤网板表面，改善出水水质，降低出水残留磁性絮团对环境的二次污染。

进一步地，所述排水口一侧、槽体内部设有导水槽，所述导水槽与出水口连通设置。出水溢流至导水槽中，再由出水口排出；出水口设置在槽体外部，可连接管道将去除磁性絮团的出水导流至清水池中或导流至下一处理工序。

进一步地，所述振动过滤组件的下方设有回流组件，所述回流组件固装于槽体内部，回流组件的一端延伸至所述磁场内。出水溢流经过过滤网板，出水中的磁性絮团被滤网截留，在振动电机及自身重力的作用下下落至回流组件上，回流组件将磁性絮团导向至磁环产生的磁场中，被磁环吸附打捞，无需再设置絮体处理装置。

本发明还提供了一种废水处理方法，包括以下步骤：

s10.废水流入浓密机浓缩，浓密机的溢流水进入栅格井，经栅格井处理得到栅渣和第一出水；

s20.所述第一出水流入调节池进行硬度去除，并进入酸碱调节池调整ph值得到第二出水；

s30.所述第二出水流入多通道磁分离装置中，经其中一组磁分离组件一次磁絮凝-磁分离处理后的第三出水顺次流经酸化池、吸附池和中和池进行酸化处理、吸附处理和中和处理得到第四出水；

s40.所述第四出水流入多通道磁分离装置中，经另一组磁分离组件二次磁絮凝-磁分离处理得到第五出水；

s50.所述第五出水流入臭氧氧化池中进行氧化处理得第六出水，所述第六出水流入回水池待循环利用。

本发明的废水处理方法，磁分离装置分别在不同的工序对废水进行处理，即采用同一设备实现不同工况的同时处理，节省能耗；本发明采用多通道磁分离装置替代常规废水处理工艺中的多级沉淀池，处理工艺高效快速，占地面积降低，出水水质稳定且效果好，生产成本降低，设备维护简单，自动化程度高。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的多通道磁分离装置，采用多组串联设置的磁分离组件替代常规废水处理工艺中的多级沉淀池，处理工艺高效快速，出水水质稳定且效果好；

本发明的多通道磁分离装置，采用同一驱动组件驱动、采用同一卸渣组件进行卸渣、采用同一机架对槽体支撑、可共用后续污泥处理系统，能够有效降低设备成本、占地面积和设备的维护难度；

本发明的多通道磁分离装置，可在溢流口安装磁分离组件，经过磁分离处理后的出水经过振动过滤组件过滤后外排，出水中残留的磁性絮团污染物通过振动过滤组件截留，不增加占地面积的条件下实现对磁性絮团的二次过滤作用，有效降低出水残留磁性絮团对环境的二次污染，改善出水水质；

本发明的多通道磁分离装置，控制排水口的开合实现出水过滤外排和出水直接外排功能之间的切换，适用于一体机的调试阶段及稳定运行阶段；

本发明的多通道磁分离装置，出水中的磁性絮团被滤网截留，在振动电机及自身重力的作用下下落至回流组件上，回流组件将磁性絮团导向至磁环产生的磁场中，被磁环吸附打捞，无需再设置絮体处理装置；

本发明的废水处理方法，废水顺次流经多组磁分离组件处理，延长处理时间，改善处理效果，能够提升出水水质；且可采用同一设备实现不同工况的同时处理，节省能耗。

附图说明

图1为实施例一的多通道磁分离装置的主视图；

图2为实施例一的多通道磁分离装置的侧视图；

图3为实施例一的多通道磁分离装置的俯视图；

图4为实施例二中多通道磁分离装置的立体图；

图5为实施例二中多通道磁分离装置的俯视图；

图6为实施例三中调试阶段闸板打开时的多通道磁分离装置的结构示意图；

图7为实施例三中稳定运行阶段闸板关闭时的多通道磁分离装置的结构示意图；

图8为实施例四中多通道磁分离装置的结构示意图；

图9为实施例五中多通道磁分离装置的结构示意图；

图10为实施例七中废水处理方法的工艺流程图；

附图中：1-机架；2-槽体；21-隔板；22-进水口；23-出水口；24-排渣斗；25-观察窗；27-排水口；28-闸板；29-导水槽；3-磁分离组件；31-过水流道；32-磁环；4-驱动组件；41-传动电机；42-传动轴；43-支撑座；44-第一联轴器；5-卸渣组件；51-卸渣电机；52-卸渣轴；53-刨刮渣机构；54-第二联轴器；6-输渣机构；7-振动过滤组件；71-振动支架；72-振动电机；73-弹簧；74-滤网；75-振动板；8-回流组件；81-导流段；82-圆弧段。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，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的具体含义。

实施例一

如图1至图2所示为本发明的多通道磁分离装置的第一实施例，包括机架1、固装于机架1的槽体2、多组用于分离磁性絮团的磁分离组件3、同时驱动多组磁分离组件3转动的驱动组件4以及安装于槽体2的卸渣组件5，磁分离组件3设有多道平行设置的过水流道31，过水流道31分布有可作用于废水中磁性絮团的磁场；槽体2内设有若干用于分隔相邻磁分离组件形成多个处理单元的隔板21，每个处理单元均设有进水口22和出水口23。其中，磁分离组件3包括若干平行排列的磁环32，若干磁环32的中心处穿设有连接于驱动组件4输出端；过水流道31设在相邻的磁环32之间，多个磁环32和多个过水流道31的设置能够增加磁环32与废水的接触面积，提高废水净化的效率。

本实施例在实施时，多组磁分离组件3采用同一驱动组件4驱动、采用同一卸渣组件5进行卸渣、采用同一机架1对槽体2支撑，可共用后续污泥处理系统，能够有效降低设备成本、占地面积和设备的维护难度；废水经过一次磁絮凝，形成一次磁性絮团，进入一组磁分离组件，一次磁性絮团被吸附后与废水分离，出水经过其他工艺处理后，经过二次磁絮凝，形成二次磁性絮团，进入另一组磁分离组件，二次磁性絮团被吸附后与废水分离，如此反复，实现废水悬浮物的多级去除，替代常规废水处理工艺中的多级沉淀池；另外，废水经过一次磁絮凝后的出水还可直接进入另一组磁分离组件中进行处理。需要说明的是，本实施例中，多个处理单元可根据工艺需求以并联或串联的方式进行连接，且不局限于串联或并联的连接方式。

本实施例中的驱动组件4包括传动电机41、传动轴42及支撑座43，传动轴42的一端与传动电机41连接，传动轴42的另一端穿设连接于若干磁环32的中心处。为了保证传动的稳定性，本实施例在槽体2上固定设有多个支撑座43,用以支撑传动轴，支撑座的数量可根据传动轴的长度设置；为了保证传动轴42与传动电机41之间的连接稳定性，本实施例可在传动电机41与传动轴42的连接处设置第一联轴器44。

本实施例中的卸渣组件5包括卸渣电机51、卸渣轴52以及用于刮渣刨渣的刨刮渣机构53，卸渣轴52连接于卸渣电机51的输出端且卸渣轴52与卸渣电机51的连接处设有第二联轴器54，刨刮渣机构53连接于卸渣轴53，刨刮渣机构53刮下的污泥经输渣机构6输出。本实施例的刨刮渣机构53可采用现有的刮板结构，设于磁分离组件3的左上侧部，刮板结构为多组，分别设于相邻的磁环之间，刮板转动刮除或刨除吸附在磁环表面的污泥，并在刮板的作用力下污泥下落至输渣机构6；本实施例的输渣机构6可采用螺旋装置、输送带等输送装置，且在输渣机构6的末端设置有排渣斗24，本实施例的排渣斗24与槽体侧面连接为一体，可每两组磁分离组件3共用一个排渣斗24，如图3所示，这可以通过设置输渣机构6的输送方向实现。

为观察各磁环32的工作状态，本实施例在槽体2的侧部开设观察窗25。

实施例二

如图4至图5所示为本发明的多通道磁分离装置的第二实施例，本实施例与实施例一类似，所不同之处在于，槽体2设有与出水口23连通设置的溢流口，溢流口处设有用于截留回收磁性絮团的振动过滤组件7。本实施例与实施例一相比：出水经过振动过滤组件7过滤后外排，出水中残留的磁性絮团污染物通过振动过滤组件7截留，不增加占地面积的条件下实现对磁性絮团的二次过滤作用，有效降低出水残留磁性絮团对环境的二次污染，改善出水水质。

具体地，振动过滤组件7包括与槽体2固定连接的振动支架71、安装于振动支架71上方的过滤网74板以及安装于过滤网74板的振动电机72，振动支架71与过滤网74板之间设有若干弹簧73。其中，过滤网74板包括滤网74以及环绕于滤网74外周的振动板75，滤网74设于溢流口处，弹簧73设于振动板75与振动支架71之间。

本实施例在实施时，磁分离出水溢流经过过滤网74板，水中残留磁性絮团污染物被截留在过滤网74板表面；振动电机72的设置能够使得截留的磁性絮团脱离过滤网74板表面，避免堵塞过滤网74板，改善出水效率。

本实施例的滤网74可采用不锈钢、聚氨酯、尼龙、橡胶等材料加工得到，且不限于上述材料；本实施例中滤网74设有直径为0.075mm～5mm的滤孔，但其不作为限制性规定，可根据磁性絮团的直径进行设定。

实施例三

如图6至图7所示为本发明的多通道磁分离装置的第三实施例，本实施例与实施例二类似，所不同之处在于，槽体2侧部开设有设于滤网74下方的排水口27，排水口27处设有与槽体2活动连接的闸板28。在调试阶段，由于磁分离组件3出水水质较差且波动较大，出水磁性絮团含量高，提起闸板28打开排水口27，出水不经过过滤网74板直接外排；在稳定运行阶段，磁分离组件3出水水质较好且较稳定，出水悬浮物含量低，放下闸板28关闭排水口27，出水溢流经过过滤网74板外排，出水中残留磁性絮团污染物被过滤网74板截留，在振动电机72的高频振动下，截留的磁性絮团脱离过滤网74板表面，改善出水水质，降低出水残留磁性絮团对环境的二次污染。

具体地，采用闸板28与导槽插接的方式控制排水口27的开闭，在槽体2内壁开设导槽，闸板28与导槽插接；但需要说明的是，闸板28与槽体2之间的活动连接并不限于插接方式，还可为卡接、门体结构、阀门等能够实现排水口27开闭的开闭机构。

另外，排水口27一侧、槽体2内部设有导水槽29，导水槽29与出水口23连通设置。出水溢流至导水槽29中，再由出水口23排出；出水口23设置在槽体2外部，可连接管道将去除磁性絮团的出水导流至清水池中或导流至下一处理工序。

实施例四

如图8所示为本发明多通道磁分离装置的第三实施例，本实施例与实施例三类似，所不同之处在于，振动过滤组件7的下方设有回流组件8，回流组件8固装于槽体2内部，回流组件8的一端延伸至磁场内。本实施例与实施例三相比，出水中的磁性絮团被滤网74截留，在振动电机72及自身重力的作用下下落至回流组件8上，回流组件8将磁性絮团导向至磁环32产生的磁场中，被磁环32吸附打捞，无需再设置絮体处理装置。

本实施例为便于磁性絮团的滑动下落及磁性絮团的吸附和打捞，本实施例的回流组件8设置为相切设置的导流段81以及圆弧段82，且圆弧段82的中心轴线与磁环32的中心轴线重合。

实施例五

如图9所示为本发明的多通道磁分离装置的第五实施例，本实施例与实施例三类似，所不同之处在于，其中一组槽体2的出水口23高于另一组槽体2的进水口22设置，以实现一组磁分离组件3处理的出水利用高差自流进入另一组磁分离组件3中进行处理，无需外加动力进行驱动，节省能耗。另外，高差的设置可引起槽体2内液面高度不同，使得磁环32转动流经的废水流量不同，本实施例可通过设计磁环32的数量使得各组磁分离组件3的废水处理能力保持一致。

实施例六

如图10所示为实施例1～5在废水处理的应用实施例，按以下步骤进行应用：

s10.废水流入浓密机浓缩，浓密机的溢流水进入栅格井，经栅格井处理得到栅渣和第一出水；

s20.所述第一出水流入调节池进行硬度去除，并进入酸碱调节池调整ph值得到第二出水；

s30.所述第二出水流入多通道磁分离装置中，经其中一组磁分离组件3一次磁絮凝-磁分离处理后的第三出水顺次流经酸化池、吸附池和中和池进行酸化处理、吸附处理和中和处理得到第四出水；

s40.所述第四出水流入多通道磁分离装置中，经另一组磁分离组件3二次磁絮凝-磁分离处理得到第五出水；

s50.所述第五出水流入臭氧氧化池中进行氧化处理得第六出水，所述第六出水流入回水池待循环利用。

具体地，步骤s10中，栅渣可回收后统一销售；步骤s20中，调节池中投加有质量浓度为10％～15％的碳酸钠溶液，在酸碱调节池中加入质量浓度为98％的硫酸，调整ph值为8～9；步骤s30中，向酸化池中投加质量浓度为98％的硫酸，将ph值调节至3～4，酸化后通过吸附池中的活性炭进行吸附处理，在中和池中投加10％～20％的氢氧化钠调节ph值至7～8；步骤s40之前，向第二出水中加入混凝剂、絮凝剂、重金属捕收剂及其组合形成磁性絮团。

经过以上步骤，可采用同一设备实现不同工况的同时处理，且出水流回生产工序重复利用，节能环保。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。