一种纳米零价铁反应器磁性连续分离出水装置的制作方法

本实用新型属于反应器磁性分离技术领域，特别涉及一种纳米零价铁反应器磁性连续分离出水装置。

背景技术：

纳米零价铁(nzv1)是指三维尺度中至少有一维处于纳米尺度范围且以零价铁fe⁰为主要成分的材料。因其具有比表面积高、还原活性强等特点,纳米零价铁能快速去除水中多种有机/无机污染物。纳米零价铁作为一种新型的环境功能纳米材料备受各国政府、学者、工程师关注,己成功应用于土壤及地下水污染修复工程,并且逐渐开始应用于工业废水处理领域中。

现有处理技术中，为了使纳米零价铁能够与污染物充分反应，会将纳米零价铁反应器出水先经过沉淀池将纳米零价铁沉淀然后回流至反应器中，再次与污染物反应。但是由于纳米零价铁粒度小、易团聚，重力沉降并不完全，同时在高水力负荷条件下，沉淀出水还含有大量纳米零价铁，造成纳米零价铁流失及出水水质恶化，同时重力沉淀池占地面积大，制造成本增加。而传统磁分离装置将出水中的纳米零价铁牢牢吸附后，无法同步做到纳米零价铁的回流，导致回流不连续，影响反应效果。所以本实用新型提供一种纳米零价铁反应器磁性连续分离出水装置来解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种纳米零价铁反应器磁性连续分离出水装置，解决了现有的缺点。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种技术方案：

本实用新型提出的一种纳米零价铁反应器磁性连续分离出水装置，包括出水水箱3、磁分离装置4、一级反应器2和二级反应器1，所述一级反应器2与二级反应器1内均设置有搅拌桨5，一级反应器2与二级反应器1串联，一级反应器2与二级反应器1下部通过管道连接，所述出水水箱３一侧与一级反应器２通过第一侧板18连接，分离皮带8穿过第一侧板18上方缺口处，所述出水水箱３与二级反应器１相邻一侧通过第二侧板19连接，第二侧板19上设有出水口9，使出水水箱3与二级反应器1通过该出水口９连通，出水口9位于分离皮带8上方靠近永磁辊轴7处，且高度低于外分离辊轴14；所述出水水箱3内安装有永磁辊轴7，永磁辊轴中心转轴11一端嵌入第二侧板19中，另一端伸出出水水箱3与步进电机20相连；永磁辊轴7滚动面紧贴分离皮带8，分离皮带8依次经过上分离辊轴13、下分离辊轴15和外分离辊轴14，回到永磁辊轴7，绕过永磁辊轴7上下的分离皮带8中间放置有固定永磁块；所述固定永磁块完全置于出水水箱3中，上分离辊轴13、下分离辊轴15和外分离辊轴14置于一级反应器2中，上分离辊轴中心转轴16、下分离辊轴中心转轴17和外分离辊轴14一端均嵌入一级反应器2的板壁，另一端均嵌入安装板6；所述安装板6一端连接第二侧板19上方，另一端伸入到一级反应器2中；所述出水水箱３上设有与外部连接的出水口。

本实用新型中，所述分离皮带8表面设有齿形阻面21。

本实用新型中，所述永磁辊轴中心转轴11与永磁辊轴7固定连接，当步进电机20转动时，带动永磁辊轴中心转轴11转动，永磁辊轴中心转轴带动永磁辊轴7顺时针转动，永磁辊轴7摩擦带动分离皮带8朝上分离辊轴13运动。

本实用新型中，所述永磁辊轴7与上分离辊轴13呈倾斜式分布，上分离辊轴13高于永磁辊轴7和外分离辊轴14，所述外分离辊轴14高于第一侧板18。

本实用新型中，所述上分离辊轴13、外分离辊轴14位于一级反应器2液面上，下分离辊轴15位于一级反应器2液面下，且上分离辊轴13、外分离辊轴14和下分离辊轴15都无磁性。

本实用新型中，所述永磁辊轴7、分离皮带8、上分离辊轴13、下分离辊轴15和外分离辊轴14均与出水水箱3等宽。

本实用新型中，所述分离皮带8绕过永磁辊轴7的上下中间间隙放置的固定永磁块，所述固定永磁块包括固定强永磁块12和固定弱永磁块10，根据靠近永磁辊轴的距离，由近到远依次放置固定强永磁块12和固定弱永磁块10。永磁辊轴7和固定强永磁块12的剩余磁化强度（br）0.8-1.3t，固定弱永磁块10的剩余磁化强度（br）0.3-0.6t，且分离皮带上方区域磁感应强度不低于0.01t。

本实用新型中，所述永磁辊轴7、固定强永磁块12和固定弱永磁块10均采用稀土永磁材料，包括钐钴永磁体或钕铁硼永磁体。

本实用新型的有益效果在于：

首先二级反应器出水从出水口进入出水箱后流经磁分离装置的同时，自然将水与纳米零价铁分离，纳米零价铁向上运动进入一级反应器，实现分离回流连续进行。水向下流入出水水箱，分离出水的过程简单明了，原理简单，操作方便，在本实用新型运作的过程中，本实用新型设计的永磁辊轴可以将出水的纳米零价铁吸附在其外侧的分离皮带上，分离皮带上倾斜的齿状坡体可以减少纳米零价铁流动，同时配合固定永磁块，且固定永磁块距离永磁辊轴由近到远从强至弱，使得零价铁在分离时可以被牢牢地吸附在分离皮带上的同时，在进入一级反应器液面下被冲刷时也能很好的洗脱。而本实用新型设计上分离辊轴、下分离辊轴、外分离辊轴将分离皮带使分离皮带进入一级反应器液面以下，由于一级反应器内部搅拌作用，旋转的水流对分离皮带上的纳米零价铁进行冲刷，使分离出的纳米零价铁进入一级反应器中继续与污染物反应，冲刷后的皮带从一级反应器返回出水水箱时，残存的纳米零价铁重新被固定永磁块吸引，并不会落入出水水箱，本实用新型结构新颖使用方便，取消反应器出水纳米零价铁沉淀装置，减小设备占地及制造成本，且磁性连续分离出水装置根据纳米零价铁磁性特点，快速分离回收出水中的纳米零价铁完全返回至一级反应器，同时设置两级反应器，使纳米零价铁循环与污染物充分反应，出水水质优良，是一种新型且实用的纳米零价铁反应器磁性连续分离出水装置。

附图说明

为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的磁性分离装置的结构示意图；

图3为本实用新型的分离皮带表面放大结构示意图；

图中标号：1、二级反应器，2、一级反应器，3、出水水箱，4、磁性分离装置，5、搅拌桨，6、安装板，7、永磁辊轴，8、分离皮带，9、出水口，10、固定弱永磁块，11、永磁辊轴中心转轴，12、固定强永磁块，13、上分离辊轴，14、外分离辊轴，15、下分离辊轴，16上分离辊轴中心转轴，17、下分离辊轴中心转轴，18、第一侧板，19、第二侧板，20、步进电机，21、齿形阻面。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图进一步说明本实用新型。

实施例１：如图1-3所示，本具体实施方式采用以下技术方案：一种纳米零价铁反应器磁性连续分离出水装置，包括出水水箱3、磁分离装置4、一级反应器2、二级反应器1。所述一级反应器２和二级反应器１串联，下部通过管道连接，所述一级反应器２与二级反应器１内置搅拌桨5。所述出水水箱３与一级反应器２之间共用第一侧板18，第一侧板18上方缺口穿过分离皮带8，出水水箱３与二级反应器１之间共用第二侧板19，第二侧板19上有出水口9，使出水水箱3与二级反应器1连通，且出水口9位于分离皮带8上方靠近永磁辊轴7，高度低于外分离辊轴14。所述出水水箱3内安装永磁辊轴7，永磁辊轴中心转轴11一端嵌入出水水箱与二级反应器共用侧板19板厚一半，另一端伸出出水水箱2与步进电机20相连。永磁辊轴7滚动面紧贴分离皮带8，分离皮带8依次经过上分离辊轴13、下分离辊轴15、外分离辊轴14，回到永磁辊轴7，绕过永磁辊轴7的上下分离皮带8中间距离永磁辊轴由近到远依次放置固定强永磁块12和固定弱永磁块10。所述固定永磁块完全置于出水水箱3中，上分离辊轴13、下分离辊轴15、外分离辊轴14置于一级反应器2中，上分离辊轴中心转轴16、下分离辊轴中心转轴17和外分离辊轴14一端端嵌入一级反应器侧板板厚一半，另一端嵌入安装板6板厚一半。所述安装板6是出水水箱与二级反应器共用侧板19上方延伸到一级反应器2当中。

其中，所述出水水箱3、一级反应器2与二级反应器1互相接触并共用侧板，呈柱状。一级反应器2与二级反应器1内分别安装搅拌浆5。

其中，所述分离皮带表面8设有齿形阻面21。

其中，所述永磁辊轴中心转轴11与永磁辊轴7固定，步进电机20转动通过永磁辊轴中心转轴11带动永磁辊轴7顺时针转动，永磁辊轴7摩擦带动分离皮带8朝上分离辊轴13运动。

其中，所述永磁辊轴7与上分离辊轴13呈倾斜式分布，上分离辊轴13高于永磁辊轴7、和外分离辊轴14。所述外分离辊轴高于出水水箱与一级反应器共用侧板18。

其中，所述上分离辊轴13、外分离辊轴14位于一级反应器2液面上，下分离辊轴15位于一级反应器2液面下。

其中，所述永磁辊轴7、分离皮带8、上分离辊轴13、下分离辊轴15、外分离辊轴14与出水水箱等宽3。

其中，所述分离皮带8绕过永磁辊轴7的上下中间距离永磁辊轴7由近到远依次放置固定强永磁块12和固定弱永磁块10。

其中，所述永磁辊轴7、固定强永磁块12和固定弱永磁块10采用稀土永磁材料，包括钐钴永磁体和钕铁硼永磁体的一种或多种。

具体的：一种纳米零价铁反应器磁性连续分离出水装置，使用时，原水经过一级反应器2混合反应后，由下部连通管道进入二级反应器1混合反应，二级反应器1出水进入出水水箱3后流到磁分离装置4上，由于分离皮带8具有倾斜，出水向下流动的同时，永磁辊轴7将出水中的纳米零价铁紧紧吸引在分离皮带8上，步进电机20带动永磁辊轴7慢速顺时针旋转，分离皮带8在永磁辊轴7的带动下，将分离皮带8上的纳米零价铁运至一级反应器2中的上分离辊轴13，水则向下通过出水口9流入出水水箱3，分离皮带8上倾斜的齿状坡体21可以减少纳米零价铁流动，同时配合固定强永磁块12和固定弱永磁块10，使得零价铁在分离时可以被牢牢地吸附在分离皮带8上，冲刷时又能将纳米零价铁洗脱，分离出水的过程简单明了，原理简单，操作方便，而本实用新型设计上分离辊轴13、外分离辊轴14位于一级反应器２液面下，下分离辊轴15位于一级反应器2液面上，使分离皮带8部分进入一级反应器2液面以下，由于一级反应器2内部搅拌作用，不仅使纳米零价铁与污染物充分混合，同时旋转的水流对分离皮带8上的纳米零价铁进行冲刷，使分离出的纳米零价铁进入一级反应器2中继续与污染物反应，冲刷后的分离皮带8从一级反应器2返回出水水箱3时，残存的纳米零价铁重新被固定永磁块吸引，并不会落入出水水箱3，本实用新型结构新颖使用方便，取消反应器出水纳米零价铁沉淀装置，减小设备占地及制造成本，且磁性连续分离出水装置根据纳米零价铁磁性特点，快速分离回收出水中的纳米零价铁完全返回至一级反应器，同时设置两级反应器，使纳米零价铁循环与污染物充分反应，出水水质优良，是一种新型且实用的纳米零价铁反应器磁性连续分离出水装置。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点，本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。