專利名稱：多功能旋流磁分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于污水處理設(shè)備，具體地說，它涉及一種多功能旋流磁分 離器，特別適用于對(duì)負(fù)載磁催化劑、磁絮凝劑等有用成分的磁分離回收。
背景技術(shù)：
在水處理工藝中，為了加快水處理的反應(yīng)速率和提高反應(yīng)效率，常 向水中投加催化劑或絮凝劑，為了進(jìn)一步提高凈水效率，通常采用具有 較大比表面積的催化劑和絮凝劑，尤其近年來納米材料的引入，雖然取 得了良好的凈水效果，但這種材料的難以回收，為此將超細(xì)微粒的催化 劑、絮凝劑設(shè)計(jì)成具有超順磁性之后通過磁分離來解決其回收利用問題。 近幾年磁力分離法已成為一門新興的水處理技術(shù)。磁分離作為物理處理 技術(shù)在水處理中獲得了許多成功應(yīng)用，顯示出許多優(yōu)點(diǎn)，在分離流體中 磁性物質(zhì)的同時(shí)還可以達(dá)到凈化水的目的。目前，涉及磁分離技術(shù)的裝 置有很多,如單國彬、安振濤等申請(qǐng)的夾套式永磁分離裝置(公開號(hào)為
CN1504266)、樊福生申請(qǐng)的催化劑在線磁分離回用裝置(公開號(hào)為 CN2611040)、株式會(huì)社日立制作所申請(qǐng)的磁分離過濾凈化裝置(公開號(hào) 為CN101301637)等。這類些裝置結(jié)構(gòu)都比較繁瑣、操作復(fù)雜、運(yùn)行成 本高、處理速度慢，且對(duì)低濃度的極細(xì)微的粒子分離效率不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種多功能旋流磁分離裝置，利用磁場作用 加強(qiáng)流體中磁性顆粒在裝置中的所受的離心作用，使之達(dá)到更好的分離 效率。該裝置結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)省能耗、分離速度快，且對(duì)分子粒徑在10 u m上以及10 30ti m之間的固體磁性顆粒具有很高的分離效率，特別適用 于對(duì)磁性絮凝劑或磁性催化劑的回收。同時(shí)，還可作為凈水反應(yīng)器使用。 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下 多功能旋流磁分離器，其特征在于包括分離器外殼、旋流管、進(jìn) 料管、圓錐形擋板和排泥管，旋流管位于分離器外殼內(nèi)部上端的中心位置，進(jìn)料管與旋流管的上端相連，在旋流管的中間部位設(shè)有永磁鐵，在 旋流管的下部纏繞有螺線圈，圓錐形擋板位于旋流管出口下部，圓錐形 擋板下部為污泥沉淀區(qū)，排泥管設(shè)在分離器外殼底部。 上述的分離器，旋流管為兩端粗中間細(xì)。 上述的分離器，進(jìn)料管與旋流管上端呈切線方向連通。 上述的分離器，設(shè)有與進(jìn)料管相連的沖洗管。
上述的分離器，設(shè)有氣液分離器，氣液分離器呈倒槽環(huán)繞在分離器 內(nèi)，位于旋流管出口以上部分。
上述的氣液分離器通過排氣管與固定在分離器外殼頂部的集氣箱相連。
上述的分離器，有出水槽和出水口，位于氣液分離器的上端。 所述的旋流管，設(shè)計(jì)為兩端粗中間細(xì)，可有效的增加溶液在旋流管 中的螺旋速度。進(jìn)料管與旋流管上部呈切線方向相連通，通過控制進(jìn)料 流速控制流體在旋流管內(nèi)的螺旋速度。在進(jìn)料管上連有沖洗管，分離作 業(yè)結(jié)束后，可對(duì)容器進(jìn)行清洗；當(dāng)此旋流磁分離器用作反應(yīng)器時(shí)，沖洗 管可用作加藥管，如液體絮凝劑的投加等。旋流管中部設(shè)置永磁鐵，可 增強(qiáng)流體中磁性顆粒所受的離心作用，磁鐵布置為與流體流動(dòng)方向平行， 使流體垂直通過磁力線；在旋流管下部設(shè)置有電磁線圈，產(chǎn)生豎直方向 的磁場，加快磁性顆粒的沉淀；在旋流管出口下部，安裝有圓錐形擋板， 防治沉淀去污泥上涌堵塞旋流管。經(jīng)旋流磁分離的污泥含水率大大降低， 在沉淀區(qū)沉積，后經(jīng)排泥管排出。因污泥沉積過程中會(huì)伴隨有氣體產(chǎn)生， 所以本裝置中設(shè)有氣液分離裝置，環(huán)繞固定在裝置內(nèi)部，氣體經(jīng)排氣管 積聚到集氣箱，分離的上清液經(jīng)過裝置上部的出水槽從出水口排出。
由于本發(fā)明采用旋流磁分離技術(shù)，當(dāng)帶有磁性顆粒的流體經(jīng)過旋流 管時(shí)，由于受到磁場的作用使其所受離心力增強(qiáng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)流體中磁 性顆粒磁的分離，尤其是對(duì)磁性光催化劑和磁絮凝劑的分離回收。另外， 本發(fā)明可作為反應(yīng)器使用，通過旋流，起到攪拌作用，就節(jié)省了攪拌系 統(tǒng)的投入，另外在磁場作用下達(dá)到更好的凈水效果。本發(fā)明具有功能多樣、處理量大、能耗低、對(duì)細(xì)磁性微粒的分離效果及性價(jià)比高、占地面 積小、操作簡便、成本低等優(yōu)點(diǎn)，因此具有廣泛的推廣前景。


圖1為磁絮凝反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中，l一分離器外殼，2—進(jìn)料管，3—沖洗管(加藥管)，4一旋流 管，401—永磁鐵，402—螺線圈，5—圓錐形擋板，6—沉淀區(qū)，7—?dú)庖?分離器，8—出水槽，9—出水口， IO—排氣管，11—集氣箱，12—排氣 口， 13—排泥管。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明主要由分離器外殼1，豎立在分離器中心的旋流 管4、與旋流管4相切的進(jìn)料管2、與進(jìn)料管相連的沖洗管路3 (當(dāng)用作 廢水處理反應(yīng)器時(shí)為加藥管路)、固定在旋流管中間部位的永磁鐵磁鐵 401、纏繞在旋流管下部的螺線圈402和安置在旋流管出口下部的圓錐形 擋板5、擋板下部污泥沉淀區(qū)6、氣液分離器7和氣體收集箱11組成。
實(shí)施例1用作磁分離器
帶有磁性顆粒的液體從進(jìn)料管2沿旋流管4切線方向進(jìn)入旋流管， 在旋流管4中形成旋轉(zhuǎn)流場，之后進(jìn)入永磁鐵401產(chǎn)生的磁場，在離心 力，磁力作用下，液體中的磁性顆粒就會(huì)向旋轉(zhuǎn)流暢的邊沿移動(dòng)，從而 達(dá)到與溶液的分離。下部通電螺線圈402產(chǎn)生豎直方向的磁場，可加快 磁性物質(zhì)的沉降速度。磁性物質(zhì)沉降在沉淀區(qū)6沉積，通過磁旋流管后 的分離沉淀物，含水率大大降低，之后從排泥管13排出。由于在污泥沉 降的同時(shí)會(huì)伴隨氣體產(chǎn)生，設(shè)有氣液分離器7，氣液分離器7呈倒槽環(huán)繞 在分離器內(nèi)，氣體被固定在氣液分離器7中經(jīng)排氣管IO排入集氣箱11， 再經(jīng)過出氣口 12排出，對(duì)于沼氣等有用的氣體要進(jìn)行收集利用。經(jīng)分離 后的上清液在從分離器上部經(jīng)出水槽8從排水口 9排出。當(dāng)裝置停止工 作時(shí)，關(guān)上進(jìn)料管2閥門，接通沖洗管路3對(duì)裝置進(jìn)行清洗。
實(shí)施例2用作反應(yīng)器本發(fā)明還可用作凈水反應(yīng)器，其流體流動(dòng)過程同上，所不同的是進(jìn)
料口2通入的是處理廢水，管路3為加藥管，如通入絮凝劑、催化劑等。 所加藥劑同廢水在旋流管4中形成旋轉(zhuǎn)流場而充分混合，同時(shí)在磁場作 用下對(duì)水進(jìn)行磁化，使廢水凈化率提高。另外又節(jié)省了安裝攪拌裝置的 花費(fèi)，減少了投入。
權(quán)利要求
1、多功能旋流磁分離器，其特征在于包括分離器外殼(1)、旋流管(2)、進(jìn)料管(4)、圓錐形擋板(5)和排泥管(13)，旋流管(2)位于分離器外殼(1)內(nèi)部上端的中心位置，進(jìn)料管(4)與旋流管(2)的上端相連，在旋流管(2)的中間部位設(shè)有永磁鐵(401)，在旋流管(2)的下部纏繞有螺線圈(402)，圓錐形擋板(5)位于旋流管(2)出口下部，圓錐形擋板(5)下部為污泥沉淀區(qū)，排泥管(13)設(shè)在分離器外殼(1)底部。
2、 權(quán)利要求1所述的分離器，其特征在于旋流管(2)為兩端粗 中間細(xì)。
3、 權(quán)利要求1所述的分離器，其特征在于進(jìn)料管(4)與旋流管(2) 上端呈切線方向連通。
4、 權(quán)利要求1所述的分離器，其特征在于設(shè)有與進(jìn)料管(4)相 連的沖洗管(3)。
5、 權(quán)利要求l所述的分離器，其特征在于設(shè)有氣液分離器(7)， 氣液分離器(7)呈倒槽環(huán)繞在分離器內(nèi)，位于旋流管(2)出口以上部 分。
6、 權(quán)利要求5所述的分離器，其特征在于氣液分離器(7)通過 排氣管(10)與固定在分離器外殼(1)頂部的集氣箱(11)相連。
7、 權(quán)利要求1所述的分離器，其特征在于設(shè)有出水槽(8)和出 水口 (9)，位于氣液分離器(7)的上端。
全文摘要
多功能旋流磁分離器，涉及污水處理設(shè)備。該分離器包括分離器外殼(1)、旋流管(2)、進(jìn)料管(4)、圓錐形擋板(5)和排泥管(13)，旋流管(2)位于分離器外殼(1)內(nèi)部上端的中心位置，進(jìn)料管(4)與旋流管(2)的上端相連，在旋流管(2)的中間部位設(shè)有永磁鐵(401)，在旋流管(2)的下部纏繞有螺線圈(402)，圓錐形擋板(5)位于旋流管(2)出口下部，圓錐形擋板(5)下部為污泥沉淀區(qū)，排泥管(13)設(shè)在分離器外殼(1)底部。本發(fā)明功能多、結(jié)構(gòu)簡單、分離效果好、節(jié)省能耗、分離速度快、占地面積小，能防治廢水處理中的二次污染，特別適用于對(duì)磁性絮凝劑或磁性催化劑等的回收。
文檔編號(hào)C02F1/48GK101486504SQ200910024450
公開日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2009年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月24日
發(fā)明者興 劉, 吳春篤, 朱國鋒, 段明飛, 解清杰 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)