一种适用于磁混凝澄清设备的磁种回收系统及方法与流程

本申请属于水处理，涉及一种适用于磁混凝澄清设备的磁种回收系统及方法。

背景技术：

1、矿井疏干水和循环水排污水是典型的高硬度废水，处理后具有较大回用价值。通常借助双碱法软化-混凝澄清工艺去除原水中的硬度和大部分悬浮物，后续进入深度处理工艺进行深度处理。然而，一部分矿井疏干水和循环水排污水中镁硬度在总硬度中占比较高，双碱法软化后形成的氢氧化镁呈絮体或片状，其体积大，比重轻，难以沉降。针对含氢氧化镁污泥的上述特性，可采用磁强化混凝澄清技术，向澄清器中投加比重较大的磁性颗粒或粉末，利用污泥絮体对磁种裹挟后磁种对污泥的向下拖拽作用，提高污泥的沉降速度，进而提高设备的上升流速，增加设备处理水量。

2、在磁强化混凝澄清技术的实际应用中，通常采用磁分离设备将澄清器排泥中的磁种颗粒与污泥进行分离，磁种颗粒分离后借助重力落入磁强化混凝澄清设备二次利用，排泥后续进入污泥储存罐(池)后再进行脱水处置。

3、然而，现有的磁分离设备磁种颗粒回收率偏低，部分残余磁种颗粒经排泥流失，导致磁种颗粒的利用率下降，使用成本增加；与此同时，漏损的磁种颗粒将会对后续板框压滤机的滤布造成较大的损伤风险。另一方面，经过磁种分离设备处理后的污泥不带压，为保证污泥在能够通过自流的方式进入污泥储存罐(池)的同时磁种颗粒能够借助重力落入磁种强化混凝澄清设备，磁种分离设备通常安装在磁种强化混凝澄清设备顶部，且污泥储存罐(池)顶部标高必须低于磁种强化混凝澄清设备顶部标高。受制于上述因素，污泥储存罐(池)的高度受到严格限制，导致设备占地面积增加，进而极大地增加了磁种强化混凝澄清技术配套设备的建设成本。

4、因此，需针对已有磁种分离设备回收率低、分离污泥不带压、分离后的磁种颗粒仅能依靠重力落入磁种强化混凝澄清设备等运行特性开发出一种适用于磁混凝澄清设备的磁种回收系统及方法，以实现节约污泥储存罐(池)的占地、提高系统的磁种回收率、降低磁种颗粒消耗量、实现设备全自动化运行的目的。

技术实现思路

1、本申请的目的在于解决现有磁种分离设备磁种颗粒回收率偏低、磁种分离设备处理后的污泥不带压、磁种颗粒仅能借助重力落入磁种强化混凝澄清设备等问题，提供一种适用于磁混凝澄清设备的磁种回收系统及方法，本申请可节约污泥储存罐(池)的占地、提高系统的磁种回收率、降低磁种颗粒消耗量、并能够实现全套设备的自动化运行。

2、为了实现上述目的，本申请采用以下技术方案予以实现：

3、第一方面，本申请提供一种适用于磁混凝澄清设备的磁种回收系统，包括：

4、磁分离机，所述磁分离机的入口通过污泥剪切机连接磁种强化混凝澄清设备的排放污泥以及污泥储存罐出口输出的污泥；磁分离机的污泥排放口连接污泥储存罐的入口，颗粒排放口与第一磁种收集箱相连通；所述磁分离机的转速能够根据系统运行参数进行调整；

5、第一磁种收集箱，所述第一磁种收集箱的上方设置有用于冲洗第一磁种收集箱内壁的冲洗喷头，底部的排放口与第二磁种收集箱相连通；

6、第二磁种收集箱，所述第二磁种收集箱底部的排放口连接磁种强化混凝澄清设备，实现回流二次利用。

7、第二方面，本申请提供一种适用于磁混凝澄清设备的磁种回收方法，所述包括以下步骤：

8、s1磁种颗粒与污泥的分离：

9、磁种强化混凝澄清设备的排放污泥依次进入污泥剪切机和磁分离机中，实现对排泥中磁种颗粒的首次分离回收；分离后的污泥进入污泥储存罐中，经污泥循环泵的作用再次循环进入污泥剪切机和磁分离机中，实现对参与磁种颗粒的重复分离回收；经过分离得到的磁种颗粒浆液经过磁分离机颗粒排放口通过磁种颗粒收集槽滑入第一磁种收集箱内部；运行期间调整磁分离机的运行频率；

10、s2磁种颗粒的收集：

11、经分离后的磁种颗粒进入第一磁种收集箱内部，当第一磁种收集箱液位到达设定液位lmax时，且第二磁种收集箱的压力变送器读数达到设定的负压pa时，启动第一磁种收集箱排空顺控；打开第二冲洗门并持续ta时间，将第一磁种收集箱内壁淤积的磁种颗粒冲洗至液面中；随后打开第一排放门并持续tb时间，第一磁种收集箱内的固液混合物在负压作用下被吸入第二磁种收集箱中；关闭第二冲洗门和第一排放门；

12、s3磁种颗粒的回用：上述步序结束后打开压气门向第二磁种收集箱中加压，待压力达到设定的正压pb时，打开第二排放门并持续tc时间，第二磁种收集箱内的固液混合物在罐内正压作用下被压入第二磁种收集箱出口管道中，随后随重力、气流及水流作用回流至磁种强化混凝澄清设备中实现二次利用；关闭第二排放门，随后打开抽气门向罐内减压，当压力达到设定的负压pa时，关闭抽气门。

13、与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：

14、本发明设置自动化的磁种颗粒分离、收集、回收装置，可实现磁种颗粒的自动化分离、收集、回收、二次投加，可大幅降低上述运行工作的劳动强度，提高了磁种强化混凝澄清设备的运行效率及可行性。

15、本发明通过将污泥剪切机、磁分离机设置在污泥储存罐顶部，同时配套重新设计的磁种颗粒收集、回收、二次投加系统，可同时克服因磁分离机分离后磁种颗粒及污泥不带压对磁分离机安装位置及污泥储存罐设备高度造成的限制。磁分离机及污泥储存罐安装占地节省。

16、本发明通过设置第一磁种收集箱、第二磁种收集箱两级磁种颗粒回收装置，利用重力一次收集-负压二次收集-加压外送的设计思路，利用压缩空气的高流速特性降低磁种固体颗粒输送过程中的污堵风险，实现磁种颗粒的带压长距离输送。

17、本发明针对磁分离机单次回收率有限的短板，利用污泥搅拌泵对污泥储存罐中污泥的循环作用使含磁种颗粒的污泥重复多次进入磁分离机泥固分离，实现了磁种颗粒在磁分离机中的多次分离回收，大幅提高了磁种颗粒的回收率。

18、本发明的方法适用于地表水、循环水排污水及矿井疏干水等水源的磁种强化混凝澄清除浊系统，可有效节约占地，提高磁种颗粒的回收效率，降低磁种颗粒回收路径的污堵风险，具有良好的经济效益。

技术特征：

1.一种适用于磁混凝澄清设备的磁种回收系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的适用于磁混凝澄清设备的磁种回收系统，其特征在于，所述磁分离机(5)的入口管道上连接第一冲洗门(6)，通过第一冲洗门(6)与带压洁净水相连；所述冲洗喷头(9)通过第二冲洗门(8)与带压洁净水相连。

3.根据权利要求1或2所述的适用于磁混凝澄清设备的磁种回收系统，其特征在于，所述磁分离机(5)的污泥排放口的下方设置有磁种颗粒收集槽(17)，所述磁种颗粒收集槽(17)的出口设置于第一磁种收集箱(7)的进口处；所述第一磁种收集箱(7)上设置有液位变送器(7-1)，底部排放口连接有排放管道，所述排放管道上设置有第一排放门(10)，所述第一排放门(10)的出口连接第二磁种收集箱(11)的入口。

4.根据权利要求3所述的适用于磁混凝澄清设备的磁种回收系统，其特征在于，所述磁种颗粒收集槽(17)包括底板，以及设置于底板两侧的护翼，其剖面呈凹型。

5.根据权利要求3所述的适用于磁混凝澄清设备的磁种回收系统，其特征在于，所述第一磁种收集箱(7)为敞口容器，液位变送器(7-1)设置于第一磁种收集箱(7)的侧壁上；第二磁种收集箱(11)为压力式密闭容器。

6.根据权利要求3所述的适用于磁混凝澄清设备的磁种回收系统，其特征在于，所述磁分离机(5)的转速按照以下方式调整：

7.根据权利要求3所述的适用于磁混凝澄清设备的磁种回收系统，其特征在于，所述第二磁种收集箱(11)上设置有液位计(11-1)、泄压阀(11-2)以及压力变送器(11-3)；所述第二磁种收集箱(11)通过抽气门(12)连接真空泵(13)，通过压气门(14)连接压缩空气罐(15)；所述第二磁种收集箱(11)底部的排放口通过第二排放门(16)连接磁种强化混凝澄清设备；

8.根据权利要求6所述的适用于磁混凝澄清设备的磁种回收系统，其特征在于，所述第二磁种收集箱(11)的有效液体容积不超过容器容积的60％，且不小于第一磁种收集箱(7)有效液体容积；所述真空泵(13)的额定工作负压压力不小于200kpa；所述压缩空气罐(15)的额定工作正压压力不小于200kpa。

9.根据权利要求6所述的适用于磁混凝澄清设备的磁种回收系统，其特征在于，所述污泥储存罐(1)底部的排放口通过污泥搅拌泵(2)与污泥剪切机(4)相连；污泥搅拌泵(2)与污泥剪切机(4)之间的管路上设置有污泥质量密度计(3)；所述污泥搅拌泵(2)为螺杆泵或渣浆泵；所述第一排放门(10)、第二排放门(16)、抽气门(12)和压气门(14)均采用可调节式球阀。

10.一种采用权利要求1-9任一项所述系统的适用于磁混凝澄清设备的磁种回收方法，其特征在于，所述包括以下步骤：

技术总结
本申请公开了一种适用于磁混凝澄清设备的磁种回收系统及方法，利用污泥搅拌泵对污泥储存罐中污泥的循环作用使含磁种颗粒的污泥重复多次进入磁分离机泥固分离，实现了磁种颗粒在磁分离机中的多次分离回收，大幅提高了磁种颗粒的回收率。同时通过将污泥剪切机、磁分离机设置在污泥储存罐顶部，辅以重新设计的磁种颗粒收集、回收、二次投加系统，可克服因磁分离机分离后磁种颗粒及污泥不带压对磁分离机安装位置及污泥储存罐设备高度造成的限制，磁分离机及污泥储存罐安装占地节省。最后通过设置第一磁种收集箱、第二磁种收集箱两级磁种颗粒回收装置，可实现经磁分离机分离后的磁种颗粒自污泥储存罐顶部至磁混凝澄清设备的带压长距离输送。

技术研发人员：胡明睿,陈玉强,李小军,陈阳,张凯,高先登,刘贵栋
受保护的技术使用者：西安西热水务环保有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21