CN110510800A - 一种磁混凝沉淀污水处理设备及污水处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及污水处理设备技术领域，具体涉及一种磁混凝沉淀污水处理设备及污水处理方法，向污水中添加碳酸镁进行混凝处理后送入磁混凝反应罐，向磁混凝反应罐内添加成分为8.2‑8.8wt％si，9.5‑9.7wt％Mg，其余为Fe的磁粉进行磁混凝反应，反应结束后送入絮凝反应罐，向絮凝反应罐内加入成分为12‑15wt％漂白粉，其余为熟石灰的絮凝剂，反应后送入沉淀罐沉淀，上清液由排水口排出，污泥由污泥出口排出后，送入剪切装置剪切处理，再由磁鼓回收磁粉，污泥最后输入污泥贮池，本发明污水处理设备结构紧凑简单，结合处理方法处理污水，污水处理效果好，能耗低。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种磁混凝沉淀污水处理设备及污水处理方法。
背景技术
磁混凝沉淀是处理城市污水的常用方式，它是在高效絮凝沉淀池净水工艺中引入磁性微粒，通过絮凝、吸引吸附、电荷吸附、架桥、网捕等作用将水中的藻类、微小悬浮物、胶体、细菌等不溶性污染物与微粒磁粉有效结合，形成更大体积和密度的磁性絮体，强化了絮凝效果，能够捕捉凝聚更微小粒径的污染物，絮体沉降快，水体净化效果优异，出水清澈透明，现有磁混凝沉淀一体化设备主要存在如下缺点：1：处理设备不够集中，占地空间大；2：能源利用不够合理，能耗偏大；3：磁粉回收率低等问题。
发明内容
针对背景技术中所提到的问题，本发明提供一种磁混凝沉淀污水处理设备，
本发明通过如下技术方案来实现：
一种磁混凝沉淀污水处理设备，
包括转轴，转轴上由上至下依次设有第一搅拌叶、混凝反应罐底座、第二搅拌叶、磁混凝反应罐底座、第三搅拌叶、絮凝反应罐底座、挤压块，第一搅拌叶、第二搅拌叶、第三搅拌叶、挤压块固定在转轴上，混凝反应罐底座、磁混凝反应罐底座、絮凝反应罐底座分别通过轴承套接在转轴上，混凝反应罐底座、磁混凝反应罐底座、絮凝反应罐底座的上方分别设有混凝反应罐罐体、磁混凝反应罐罐体、絮凝反应罐罐体；
第一搅拌叶设置在混凝反应罐罐体内侧，第二搅拌叶设置在磁混凝反应罐罐体内侧，第三搅拌叶设置在絮凝反应罐罐体的内侧；
所述混凝反应罐罐体与混凝剂投加装置连通，所述混凝反应罐罐体上设有污水入口，所述磁混凝反应罐罐体与磁粉投加装置连通，所述凝絮反应罐罐体与助凝剂投加装置连通；
混凝反应罐底座、磁混凝反应罐底座、絮凝反应罐底座可各自由伸缩装置驱动相对转轴上下移动，混凝反应罐底座、磁混凝反应罐底座、絮凝反应罐底座由伸缩驱动装置驱动向下移动时可分别与混凝反应罐罐体、磁混凝反应罐罐体、絮凝反应罐罐体分离，混凝反应罐底座、磁混凝反应罐底座、絮凝反应罐底座由伸缩驱动装置驱动向上移动至一定位置时，可分别与混凝反应罐罐体、磁混凝反应罐罐体、絮凝反应罐罐体的底部密封；
混凝反应罐底座设置在磁混凝反应罐罐体的内侧，磁混凝反应罐底座设置在絮凝反应罐罐体的内侧，絮凝反应罐底座设置在沉淀罐罐体的内侧，挤压块设置在沉淀罐罐体的内侧；
沉淀罐罐体的上部设有排水口，沉淀罐罐体的下部设有沉淀区，沉淀区的底部设有排污口，排污口处连接有排污管道，挤压块可由转轴的带动由沉淀区伸入排污管道内；
排污管道上设有滤水口，滤水口与排污口相应设置，滤水口处设有滤网，滤水口处连接有滤水管道；
排污管道的出污口处连接有剪切装置，排污管道与剪切装置之间连接的管道上设有粉碎泵；
剪切装置的出污口处连接有磁鼓，剪切装置与磁鼓的连接管道上设有粉碎泵；
磁鼓上设有磁粉出口、污泥出口，磁粉出口连接有磁粉回收装置，污泥出口处连接有污泥贮池。
进一步的，第一搅拌叶由若干以转轴为对称轴对称设置在转轴上的第一针式搅拌叶组成，第一针式搅拌叶的形状与混凝反应罐罐体罐底至罐口之间的内壁曲线相同，第一针式搅拌叶的高度与混凝反应罐罐体高度之比为1:1.4-1.6，第一针式搅拌叶的旋转轨迹与混凝反应罐罐体的内壁平行；
第二搅拌叶包括若干以转轴为对称轴对称设置在转轴上的第二针式搅拌叶，第二针式搅拌叶的形状与磁混凝反应罐罐体罐底至罐口之间的内壁曲线相同，第二针式搅拌叶的高度与磁混凝反应罐罐体高度之比为1:1.4-1.6，第二针式搅拌叶的旋转轨迹与磁混凝反应罐罐体的内壁平行；
第三搅拌叶包括若干以转轴为对称轴对称设置在转轴上的第三针式搅拌叶组成，第三针式搅拌叶的形状与絮凝反应罐罐体罐底至罐口之间的内壁曲线相同，第三针式搅拌叶的高度与絮凝反应罐罐体高度之比为1:1.4-1.6，第三针式搅拌叶的旋转轨迹与絮凝反应罐罐体的内壁平行。
进一步的，剪切装置包括剪切罐罐体，剪切罐体内部在高度方向上设有剪切装置，剪切装置在高度方向上包括由上至下依次设置的活动部、剪切部、固定部；
剪切部由在高度方向上依次设置的若干个X型支架，所述X型支架包括呈交叉设置且中部相互铰接的两连杆，任意一个X型支架的两连杆分别一一对应地与相邻的X型支架的两连杆铰接；
活动部由气缸带动在高度方向上上下活动，剪切部在高度方向上相邻的两连杆由活动部的带动相互靠近或远离；
进一步的，X型支架呈交叉设置且中部相互铰接的两连杆之间角度开合范围控制在175-178°。
一种污水处理方法，包括如下步骤，
(1)向混凝反应罐罐体内投加碳酸镁，碳酸镁投加比例26mg/L，开启驱动设备使得转轴旋转，带动混凝反应罐罐体内的污水与碳酸镁充分搅拌反应1.8min后，开启自由伸缩设备，带动混凝反应罐底座脱离混凝反应罐罐体，使得混凝反应罐罐体内充分反应得到的混凝反应液进入磁混凝反应罐罐体；
(2)向磁混凝反应罐罐体中投加磁粉，磁粉投加比例为25mg/L，所述磁粉的成分为8.2wt％si，9.5wt％Mg，其余为Fe，开启驱动设备使得转轴旋转，带动磁混凝反应罐罐体内的混凝反应液与磁粉充分搅拌反应1.8min后，开启自由伸缩设备，带动磁混凝反应罐底座脱离磁混凝反应罐罐体，使得磁混凝反应罐罐体内充分反应得到的磁混凝反应液进入絮凝反应罐罐体；
(3)向絮凝反应罐罐体内投加助凝剂，助凝剂投加比例30mg/L，所述助凝剂的成分为12wt％漂白粉，其余为熟石灰，开启驱动设备使得转轴旋转，带动絮凝反应罐罐体内的磁混凝反应液与助凝剂充分搅拌反应1.8min后，开启自由伸缩设备，带动絮凝反应罐底座脱离絮凝反应罐罐体，使得絮凝反应罐罐体内充分反应得到的絮凝反应液进入沉淀罐罐体内；
(4)絮凝反应液送入沉淀罐罐体内后，静置沉淀30小时，沉淀后的污泥送入剪切装置内，由剪切装置剪切处理后送入磁鼓中，磁粉由磁粉出口输送至磁粉回收装置，污泥由污泥出口输送至污泥贮池。
进一步的，所述磁粉的成分为8.5wt％si，9.6wt％Mg，其余为Fe。
进一步的，所述助凝剂的成分为13wt％漂白粉，其余为熟石灰。
本发明有益效果在于，本发明磁混凝沉淀一体化设备各装置之间的设置使得整体设备结构紧凑，占地面积小，采用一根转轴同时实现搅拌三个罐体，节省设备以及能耗，搅拌叶的设计有利于反应物快速沉淀在罐体底部，罐体底部的设计能够保证上一级反应罐中的沉淀物及时输送至下一级反应罐，并能够保护沉淀物组织结构，加速反应过程，剪切部的设计能够更好破碎污泥，利于磁粉回收。
附图说明
图1为本发明磁混凝沉淀污水处理设备结构示意图；
图2为本发明剪切装置结构示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明进一步说明，以下实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明的保护范围，另外，本发明中所提到的所有联结/连接关系，并非单指构件直接相连，而是根据具体实施情况，通过添加或减少联结辅件，来组成更优的联结/连接结构。
实施例1：一种磁混凝沉淀污水处理设备，
包括转轴4，转轴4上由上至下依次设有第一搅拌叶、混凝反应罐底座、第二搅拌叶、磁混凝反应罐底座、第三搅拌叶、絮凝反应罐底座、挤压块6，第一搅拌叶、第二搅拌叶、第三搅拌叶、挤压块6固定在转轴4上，混凝反应罐底座、磁混凝反应罐底座、絮凝反应罐底座分别通过轴承套接在转轴4上，混凝反应罐底座、磁混凝反应罐底座、絮凝反应罐底座的上方分别设有混凝反应罐罐体1、磁混凝反应罐罐体2、絮凝反应罐罐体3；
第一搅拌叶设置在混凝反应罐罐体1内侧，第二搅拌叶设置在磁混凝反应罐罐体2内侧，第三搅拌叶设置在絮凝反应罐罐体3的内侧；
第一搅拌叶由两根以转轴4为对称轴对称设置在转轴4上的第一针式搅拌叶组成，第一针式搅拌叶的形状与混凝反应罐罐体1罐底至罐口之间的内壁曲线相同，第一针式搅拌叶的高度与混凝反应罐罐体1高度之比为1:1.4，第一针式搅拌叶的旋转轨迹与混凝反应罐罐体1的内壁平行；
第二搅拌叶包括两根以转轴4为对称轴对称设置在转轴4上的第二针式搅拌叶，第二针式搅拌叶的形状与磁混凝反应罐罐体2罐底至罐口之间的内壁曲线相同，第二针式搅拌叶的高度与磁混凝反应罐罐体2高度之比为1:1.4，第二针式搅拌叶的旋转轨迹与磁混凝反应罐罐体2的内壁平行；
第三搅拌叶包括两根以转轴4为对称轴对称设置在转轴4上的第三针式搅拌叶组成，第三针式搅拌叶的形状与絮凝反应罐罐体3罐底至罐口之间的内壁曲线相同，第三针式搅拌叶的高度与絮凝反应罐罐体3高度之比为1:1.4，第三针式搅拌叶的旋转轨迹与絮凝反应罐罐体3的内壁平行；
所述混凝反应罐罐体1与混凝剂投加装置连通，所述混凝反应罐罐体1上设有污水入口，所述磁混凝反应罐罐体2与磁粉投加装置连通，所述凝絮反应罐罐体3与助凝剂投加装置连通；
混凝反应罐底座、磁混凝反应罐底座、絮凝反应罐底座可各自由伸缩装置驱动相对转轴4上下移动，混凝反应罐底座、磁混凝反应罐底座、絮凝反应罐底座由伸缩驱动装置驱动向下移动时可分别与混凝反应罐罐体1、磁混凝反应罐罐体2、絮凝反应罐罐体3分离，混凝反应罐底座、磁混凝反应罐底座、絮凝反应罐底座由伸缩驱动装置驱动向上移动至一定位置时，可分别与混凝反应罐罐体1、磁混凝反应罐罐体2、絮凝反应罐罐体3的底部密封；
混凝反应罐底座设置在磁混凝反应罐罐体2的内侧，磁混凝反应罐底座设置在絮凝反应罐罐体3的内侧，絮凝反应罐底座设置在沉淀罐罐体5的内侧，挤压块6设置在沉淀罐罐体5的内侧；
沉淀罐罐体5的上部设有排水口，沉淀罐罐体5的下部设有沉淀区，沉淀区的底部设有排污口，排污口处连接有排污管道7，挤压块6可由转轴4的带动由沉淀区伸入排污管道7内；
排污管道7上设有滤水口8，滤水口8与排污口相应设置，滤水口8处设有滤网，滤水口8处连接有滤水管道；
排污管道7的出污口处连接有剪切装置9，排污管道7与剪切装置9之间连接的管道上设有粉碎泵；
剪切装置9包括剪切罐罐体，剪切罐体内部在高度方向上设有剪切装置，剪切装置在高度方向上包括由上至下依次设置的活动部11、剪切部10、固定部12；
剪切部由在高度方向上依次设置的若干个X型支架，所述X型支架包括呈交叉设置且中部相互铰接的两连杆，任意一个X型支架的两连杆分别一一对应地与相邻的X型支架的两连杆铰接；
活动部11由气缸13带动在高度方向上上下活动，剪切部10在高度方向上相邻的两连杆由活动部11的带动相互靠近或远离，X型支架呈交叉设置且中部相互铰接的两连杆之间角度开合范围控制在175-178°；
剪切装置9的出污口处连接有磁鼓14，剪切装置9与磁鼓14的连接管道上设有粉碎泵；
磁鼓14上设有磁粉出口、污泥出口，磁粉出口连接有磁粉回收装置，污泥出口处连接有污泥贮池。
一种污水处理方法，包括如下步骤，
(1)向混凝反应罐罐体1内投加碳酸镁，碳酸镁投加比例26mg/L，开启驱动设备使得转轴4旋转，带动混凝反应罐罐体1内的污水与碳酸镁充分搅拌反应1.8min后，开启自由伸缩设备，带动混凝反应罐底座脱离混凝反应罐罐体1，使得混凝反应罐罐体1内充分反应得到的混凝反应液进入磁混凝反应罐罐体2；
(2)向磁混凝反应罐罐体2中投加磁粉，磁粉投加比例为25mg/L，所述磁粉的成分为8.2wt％si，9.5wt％Mg，其余为Fe，开启驱动设备使得转轴4旋转，带动磁混凝反应罐罐体2内的混凝反应液与磁粉充分搅拌反应1.8min后，开启自由伸缩设备，带动磁混凝反应罐底座脱离磁混凝反应罐罐体2，使得磁混凝反应罐罐体2内充分反应得到的磁混凝反应液进入絮凝反应罐罐体3；
(3)向絮凝反应罐罐体3内投加助凝剂，助凝剂投加比例30mg/L，所述助凝剂的成分为12wt％漂白粉，其余为熟石灰，开启驱动设备使得转轴4旋转，带动絮凝反应罐罐体3内的磁混凝反应液与助凝剂充分搅拌反应1.8min后，开启自由伸缩设备，带动絮凝反应罐底座脱离絮凝反应罐罐体3，使得絮凝反应罐罐体3内充分反应得到的絮凝反应液进入沉淀罐罐体5内；
(4)絮凝反应液送入沉淀罐罐体5内后，静置沉淀30小时，沉淀后的污泥送入剪切装置9内，由剪切装置9剪切处理后送入磁鼓14中，磁粉由磁粉出口输送至磁粉回收装置，污泥由污泥出口输送至污泥贮池。
在实施例1参数的基础上，通过改变磁粉参数，并保持其他工况不变，进一步对本发明进一步说明；
由上表可知，磁粉的组成对污水COD、总磷、进水浊度的去除率有一定影响，其中，在磁粉中添加8.2wt％si，9.5wt％Mg，能够显著提高对污水COD、总磷、进水浊度的去除率，在磁粉中添加8.2wt％si，对COD去除率的提高有一定作用，但会降低总磷去除率，在磁粉中添加9.5wt％Mg对提高COD、总磷去除率有显著作用，但不利于降低上清液浊度。
在实施例1参数的基础上，通过改变助凝剂参数，并保持其他工况不变，进一步对本发明进一步说明；
由上表可知，在助凝剂中添加12wt％漂白粉，有利于最终磁粉回收。
Claims (7)
1.一种磁混凝沉淀污水处理设备，
包括转轴，转轴上由上至下依次设有第一搅拌叶、混凝反应罐底座、第二搅拌叶、磁混凝反应罐底座、第三搅拌叶、絮凝反应罐底座、挤压块，第一搅拌叶、第二搅拌叶、第三搅拌叶、挤压块固定在转轴上，混凝反应罐底座、磁混凝反应罐底座、絮凝反应罐底座分别通过轴承套接在转轴上，混凝反应罐底座、磁混凝反应罐底座、絮凝反应罐底座的上方分别设有混凝反应罐罐体、磁混凝反应罐罐体、絮凝反应罐罐体；
第一搅拌叶设置在混凝反应罐罐体内侧，第二搅拌叶设置在磁混凝反应罐罐体内侧，第三搅拌叶设置在絮凝反应罐罐体的内侧；
所述混凝反应罐罐体与混凝剂投加装置连通，所述混凝反应罐罐体上设有污水入口，所述磁混凝反应罐罐体与磁粉投加装置连通，所述凝絮反应罐罐体与助凝剂投加装置连通；
混凝反应罐底座、磁混凝反应罐底座、絮凝反应罐底座可各自由伸缩装置驱动相对转轴上下移动，混凝反应罐底座、磁混凝反应罐底座、絮凝反应罐底座由伸缩驱动装置驱动向下移动时可分别与混凝反应罐罐体、磁混凝反应罐罐体、絮凝反应罐罐体分离，混凝反应罐底座、磁混凝反应罐底座、絮凝反应罐底座由伸缩驱动装置驱动向上移动至一定位置时，可分别与混凝反应罐罐体、磁混凝反应罐罐体、絮凝反应罐罐体的底部密封；
混凝反应罐底座设置在磁混凝反应罐罐体的内侧，磁混凝反应罐底座设置在絮凝反应罐罐体的内侧，絮凝反应罐底座设置在沉淀罐罐体的内侧，挤压块设置在沉淀罐罐体的内侧；
沉淀罐罐体的上部设有排水口，沉淀罐罐体的下部设有沉淀区，沉淀区的底部设有排污口，排污口处连接有排污管道，挤压块可由转轴的带动由沉淀区伸入排污管道内；
排污管道上设有滤水口，滤水口与排污口相应设置，滤水口处设有滤网，滤水口处连接有滤水管道；
排污管道的出污口处连接有剪切装置，排污管道与剪切装置之间连接的管道上设有粉碎泵；
剪切装置的出污口处连接有磁鼓，剪切装置与磁鼓的连接管道上设有粉碎泵；
磁鼓上设有磁粉出口、污泥出口，磁粉出口连接有磁粉回收装置，污泥出口处连接有污泥贮池。
2.根据权利要求1所述的一种磁混凝沉淀污水处理设备，其特征在于，第一搅拌叶由若干以转轴为对称轴对称设置在转轴上的第一针式搅拌叶组成，第一针式搅拌叶的形状与混凝反应罐罐体罐底至罐口之间的内壁曲线相同，第一针式搅拌叶的高度与混凝反应罐罐体高度之比为1:1.4-1.6，第一针式搅拌叶的旋转轨迹与混凝反应罐罐体的内壁平行。
第二搅拌叶包括若干以转轴为对称轴对称设置在转轴上的第二针式搅拌叶，第二针式搅拌叶的形状与磁混凝反应罐罐体罐底至罐口之间的内壁曲线相同，第二针式搅拌叶的高度与磁混凝反应罐罐体高度之比为1:1.4-1.6，第二针式搅拌叶的旋转轨迹与磁混凝反应罐罐体的内壁平行；
第三搅拌叶包括若干以转轴为对称轴对称设置在转轴上的第三针式搅拌叶组成，第三针式搅拌叶的形状与絮凝反应罐罐体罐底至罐口之间的内壁曲线相同，第三针式搅拌叶的高度与絮凝反应罐罐体高度之比为1:1.4-1.6，第三针式搅拌叶的旋转轨迹与絮凝反应罐罐体的内壁平行。
3.根据权利要求1所述的一种磁混凝沉淀污水处理设备，其特征在于，剪切装置包括剪切罐罐体，剪切罐体内部在高度方向上设有剪切装置，剪切装置在高度方向上包括由上至下依次设置的活动部、剪切部、固定部；
剪切部由在高度方向上依次设置的若干个X型支架，所述X型支架包括呈交叉设置且中部相互铰接的两连杆，任意一个X型支架的两连杆分别一一对应地与相邻的X型支架的两连杆铰接；
活动部由气缸带动在高度方向上上下活动，剪切部在高度方向上相邻的两连杆由活动部的带动相互靠近或远离。
4.根据权利要求3所述的一种磁混凝沉淀污水处理设备，X型支架呈交叉设置且中部相互铰接的两连杆之间角度开合范围控制在175-178°。
5.一种采用如权利要求1-4任意一项所述磁混凝沉淀污水处理设备处理污水的方法，其特征在于，包括如下步骤，
(1)向混凝反应罐罐体内投加碳酸镁，碳酸镁投加比例26mg/L，开启驱动设备使得转轴旋转，带动混凝反应罐罐体内的污水与碳酸镁充分搅拌反应1.8min后，开启自由伸缩设备，带动混凝反应罐底座脱离混凝反应罐罐体，使得混凝反应罐罐体内充分反应得到的混凝反应液进入磁混凝反应罐罐体；
(2)向磁混凝反应罐罐体中投加磁粉，磁粉投加比例为25mg/L，所述磁粉的成分为8.2wt％si，9.5wt％Mg，其余为Fe，开启驱动设备使得转轴旋转，带动磁混凝反应罐罐体内的混凝反应液与磁粉充分搅拌反应1.8min后，开启自由伸缩设备，带动磁混凝反应罐底座脱离磁混凝反应罐罐体，使得磁混凝反应罐罐体内充分反应得到的磁混凝反应液进入絮凝反应罐罐体；
(3)向絮凝反应罐罐体内投加助凝剂，助凝剂投加比例30mg/L，所述助凝剂的成分为12wt％漂白粉，其余为熟石灰，开启驱动设备使得转轴旋转，带动絮凝反应罐罐体内的磁混凝反应液与助凝剂充分搅拌反应1.8min后，开启自由伸缩设备，带动絮凝反应罐底座脱离絮凝反应罐罐体，使得絮凝反应罐罐体内充分反应得到的絮凝反应液进入沉淀罐罐体内；
(4)絮凝反应液送入沉淀罐罐体内后，静置沉淀30小时，沉淀后的污泥送入剪切装置内，由剪切装置剪切处理后送入磁鼓中，磁粉由磁粉出口输送至磁粉回收装置，污泥由污泥出口输送至污泥贮池。
6.一种如权利要求5所述的污水处理方法，其特征在于，所述磁粉的成分为8.5wt％si，9.6wt％Mg，其余为Fe。
7.一种如权利要求5所述的污水处理方法，其特征在于，所述助凝剂的成分为13wt％漂白粉，其余为熟石灰。
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