CN113651401A - 一种磁沉式高效沉降的污水处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁沉式高效沉降的污水处理方法，通过向污水中投放海藻磁球，使其首先吸附污水表面分层的油污，随着吸附的油污变多，海藻磁球被解除束缚，在浮力作用下，海藻磁球自翻转，使吸油浮球朝向上方，随着其吸附油污越来越多，重力逐渐增大，其逐渐下沉，在下沉过程中吸附并携带部分杂质沉降，直至沉底，在磁性作用下，多个海藻磁球相互吸附，同时配合海藻尾球的浮力作用，可以在海藻磁球上形成海藻状的漂浮结构，在污水底部形成海藻吸附层，显著提高对污水中小颗粒杂质的捕捉效率，进而加速小颗粒杂质的沉降，进一步加速污水处理效率。

Description

一种磁沉式高效沉降的污水处理方法

技术领域

本发明涉及污水处理领域，更具体地说，涉及一种磁沉式高效沉降的污水处理方法。

背景技术

根据污水来源的观点，污水可以定义为从住宅、机关、商业或者工业区排放的与地下水、地表水、暴风雪等混合的携带有废物的液体或者水。污水由许多类别，相应地减少污水对环境的影响也有许多技术和工艺。按照污水来源，污水主要分为生活污水和工业污水。

在对两种污水进行处理时，往往都需要先进行静置，使污水中沉淀物、颗粒物和漂浮物等沉降，沉降后的杂质即污泥，但是对于小颗粒的杂质，由于其重力相对较小，导致在污水中仅仅通过静置处理，其沉降速度过慢，导致污水处理效率较低，另外，大部分的污水中往往含有油污，而由于油污在静置后往往位于污水液面之上，导致油污和污泥需要进行分开处理，影响处理效率。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种磁沉式高效沉降的污水处理方法，它通过向污水中投放海藻磁球，使其首先吸附污水表面分层的油污，随着吸附的油污变多，海藻磁球被解除束缚，在浮力作用下，海藻磁球自翻转，使吸油浮球朝向上方，随着其吸附油污越来越多，重力逐渐增大，其逐渐下沉，在下沉过程中吸附并携带部分杂质沉降，直至沉底，在磁性作用下，多个海藻磁球相互吸附，同时配合海藻尾球的浮力作用，可以在海藻磁球上形成海藻状的漂浮结构，在污水底部形成海藻吸附层，显著提高对污水中小颗粒杂质的捕捉效率，进而加速小颗粒杂质的沉降，进一步加速污水处理效率。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种磁沉式高效沉降的污水处理方法，包括以下步骤：

S1、首先向含有油污污水中加入絮凝剂，并搅拌静置，使水油部分分层；

S2、通过投放绳控制海藻磁球刚好位于污水上表面，对油污进行吸附；

S3、随着油污吸附量越来越多，海藻磁球逐渐下移，使投放绳与海藻磁球的连接点接触到污水，使连接点被水溶，解除投放绳对海藻磁球的束缚，使其呈现自由态；

S4、呈现自由态的海藻磁球在浮力作用下迅速翻身，使上下位置倒置，再次浮在污水液面附近，随着时间延长，其吸附的油污越来越多，其逐渐下沉，直至沉底；

S5、沉底的多个海藻磁球相互吸附形成一体得海藻吸附层，同时由于浮力其上表面形成海藻状吸附绒毛，吸附污水中的悬浮物颗粒，不断投入新的海藻磁球重复步骤S2-S4，使海藻吸附层不断更新，逐渐吸附污水中杂质；

S6、静置一段时间后，打捞多个相互吸附的海藻磁球，完成污水中油污的分离。

进一步的，所述步骤S1中静置的时间不超过30min，使较大的杂质沉淀，同时使油污有足够的时间浮在液面上，便于海藻磁球在投入污水后，能够及时吸油沉降，进而显著加快对污水整体的处理效率，所述投放绳为弹性材料制成。

进一步的，所述投放绳和海藻磁球之间连接有预消点，所述预消点位于海藻磁球的正上方。

进一步的，所述海藻磁球包括吸油浮球以及固定连接在吸油浮球外端的自转吸油片，所述自转吸油片上下两端与吸油浮球之间分别固定连接有浮托片和溶托片。

进一步的，所述预消点和溶托片均为水溶性材料制成，使海藻磁球沉入污水内的部分逐渐变多后，预消点和溶托片逐渐接触到污水，一方面解除投放绳对海藻磁球的限制，使其自由漂浮在污水中，另一方面溶托片逐渐溶解，解除对自转吸油片的束缚，使自转吸油片更大面积的接触污水，使对油污的吸附效果效果更好，便于加速其下沉，所述浮托片为硬质结构制成，使海藻磁球在翻身后，浮托片朝向下方，可有效至自转吸油片使其下下沉过程中能够对自转吸油片产生一定的支撑力，使其不易出现向下塌陷的情况发生，有效保证其与污水的接触面积，表面由于吸油而粘性变强后，使其在下沉过程中，能够有效结合细小杂质，带动其下沉，进而有效加速沉降速度。并且有效保证沉底后，多个自转吸油片能够平铺在底部，而不易出现同一个海藻磁球上的自转吸油片边缘相互吸附导致褶皱折叠的情况发生。

进一步的，所述浮托片的长度不大于自转吸油片端部与吸油浮球之间距离的一半，过长易导致对自转吸油片的遮挡面积过大，影响自转吸油片的吸油性。

进一步的，所述自转吸油片为中部高边缘低的轻质中空结构，使自由态的海藻浮球与水面接触时，自转吸油片上部与水面接触面积更大稳定性高，因而自转吸油片在失去投放绳的束缚作用后，在浮力作用下会翻身，使吸油浮球朝向上方，自转吸油片的下端部朝下，且自转吸油片中部填充有80-85%的磁粉，使自转吸油片具备磁性，当多个海藻磁球沉底后，能相互吸附，形成一体，便于回收打捞。

进一步的，所述吸油浮球包括与自转吸油片连接的下吸附层以及固定连接在上容球层下端部的下吸附层，所述上容球层内放置有多个海藻尾球，所述海藻尾球的下端部活动贯穿下吸附层，当自转吸油片翻转后，由于浮力作用，多个海藻尾球向上漂浮，使多个海藻尾球的尾部贯穿下吸附层并延伸在污水中，从而在污水中形成海藻状的吸附结构，当吸附的油污和杂质过多，导致重力增大沉底后，其海藻状的结构在污水底部随水飘荡，显著提高对污水中小颗粒杂质的捕捉效率，进而加速小颗粒杂质的沉降，进一步加速污水处理效率。

进一步的，所述下吸附层为多孔吸油材料制成，所述上容球层为中空密封材料制成。

进一步的，所述海藻尾球包括位于上容球层内的气球以及固定连接在气球端部的吸附条，所述吸附条端部延伸至下吸附层外，所述气球内填充有氦气，氦气使其具备向上的飘浮力，有效保证自转吸油片翻转后，多个气球能够向上浮起，使多个吸附条贯穿下吸附层而出，进而有效保证海藻状结构的形成。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案通过向污水中投放海藻磁球，使其首先吸附污水表面分层的油污，随着吸附的油污变多，海藻磁球被解除束缚，在浮力作用下，海藻磁球自翻转，使吸油浮球朝向上方，随着其吸附油污越来越多，重力逐渐增大，其逐渐下沉，在下沉过程中吸附并携带部分杂质沉降，直至沉底，在磁性作用下，多个海藻磁球相互吸附，同时配合海藻尾球的浮力作用，可以在海藻磁球上形成海藻状的漂浮结构，在污水底部形成海藻吸附层，显著提高对污水中小颗粒杂质的捕捉效率，进而加速小颗粒杂质的沉降，进一步加速污水处理效率。

（2）步骤S1中静置的时间不超过30min，使较大的杂质沉淀，同时使油污有足够的时间浮在液面上，便于海藻磁球在投入污水后，能够及时吸油沉降，进而显著加快对污水整体的处理效率，投放绳为弹性材料制成。

（3）海藻磁球包括吸油浮球以及固定连接在吸油浮球外端的自转吸油片，自转吸油片上下两端与吸油浮球之间分别固定连接有浮托片和溶托片。

（4）预消点和溶托片均为水溶性材料制成，使海藻磁球沉入污水内的部分逐渐变多后，预消点和溶托片逐渐接触到污水，一方面解除投放绳对海藻磁球的限制，使其自由漂浮在污水中，另一方面溶托片逐渐溶解，解除对自转吸油片的束缚，使自转吸油片更大面积的接触污水，使对油污的吸附效果效果更好，便于加速其下沉，浮托片为硬质结构制成，使海藻磁球在翻身后，浮托片朝向下方，可有效至自转吸油片使其下下沉过程中能够对自转吸油片产生一定的支撑力，使其不易出现向下塌陷的情况发生，有效保证其与污水的接触面积，表面由于吸油而粘性变强后，使其在下沉过程中，能够有效结合细小杂质，带动其下沉，进而有效加速沉降速度。并且有效保证沉底后，多个自转吸油片能够平铺在底部，而不易出现同一个海藻磁球上的自转吸油片边缘相互吸附导致褶皱折叠的情况发生。

（5）浮托片的长度不大于自转吸油片端部与吸油浮球之间距离的一半，过长易导致对自转吸油片的遮挡面积过大，影响自转吸油片的吸油性。

（6）自转吸油片为中部高边缘低的轻质中空结构，使自由态的海藻浮球与水面接触时，自转吸油片上部与水面接触面积更大稳定性高，因而自转吸油片在失去投放绳的束缚作用后，在浮力作用下会翻身，使吸油浮球朝向上方，自转吸油片的下端部朝下，且自转吸油片中部填充有80-85%的磁粉，使自转吸油片具备磁性，当多个海藻磁球沉底后，能相互吸附，形成一体，便于回收打捞。

（7）吸油浮球包括与自转吸油片连接的下吸附层以及固定连接在上容球层下端部的下吸附层，上容球层内放置有多个海藻尾球，海藻尾球的下端部活动贯穿下吸附层，当自转吸油片翻转后，由于浮力作用，多个海藻尾球向上漂浮，使多个海藻尾球的尾部贯穿下吸附层并延伸在污水中，从而在污水中形成海藻状的吸附结构，当吸附的油污和杂质过多，导致重力增大沉底后，其海藻状的结构在污水底部随水飘荡，显著提高对污水中小颗粒杂质的捕捉效率，进而加速小颗粒杂质的沉降，进一步加速污水处理效率。

（8）海藻尾球包括位于上容球层内的气球以及固定连接在气球端部的吸附条，吸附条端部延伸至下吸附层外，气球内填充有氦气，氦气使其具备向上的飘浮力，有效保证自转吸油片翻转后，多个气球能够向上浮起，使多个吸附条贯穿下吸附层而出，进而有效保证海藻状结构的形成。

附图说明

图1为本发明的主要的流程结构示意图；

图2为本发明的海藻磁球的结构示意图；

图3为本发明的翻转后的海藻磁球的结构示意图；

图4为本发明的浮托片处截面的结构示意图；

图5为本发明的海藻吸附层的结构示意图。

图中标号说明：

1投放绳、2预消点、31浮托片、32溶托片、4自转吸油片、51下吸附层、52上容球层、6气球、7吸附条。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1，一种磁沉式高效沉降的污水处理方法，包括以下步骤：

S1、首先向含有油污污水中加入絮凝剂，并搅拌静置，使水油部分分层；

S2、通过投放绳1控制海藻磁球刚好位于污水上表面，对油污进行吸附；

S3、随着油污吸附量越来越多，海藻磁球逐渐下移，使投放绳1与海藻磁球的连接点接触到污水，使连接点被水溶，解除投放绳1对海藻磁球的束缚，使其呈现自由态；

S4、呈现自由态的海藻磁球在浮力作用下迅速翻身，使上下位置倒置，再次浮在污水液面附近，随着时间延长，其吸附的油污越来越多，其逐渐下沉，直至沉底；

S5、沉底的多个海藻磁球相互吸附形成一体得海藻吸附层，同时由于浮力其上表面形成海藻状吸附绒毛，吸附污水中的悬浮物颗粒，不断投入新的海藻磁球重复步骤S2-S4，使海藻吸附层不断更新，逐渐吸附污水中杂质；

S6、静置一段时间后，打捞多个相互吸附的海藻磁球，完成污水中油污的分离。

步骤S1中静置的时间不超过30min，使较大的杂质沉淀，同时使油污有足够的时间浮在液面上，便于海藻磁球在投入污水后，能够及时吸油沉降，进而显著加快对污水整体的处理效率，投放绳1为弹性材料制成。

请参阅图2，投放绳1和海藻磁球之间连接有预消点2，预消点2位于海藻磁球的正上方，海藻磁球包括吸油浮球以及固定连接在吸油浮球外端的自转吸油片4，自转吸油片4上下两端与吸油浮球之间分别固定连接有浮托片31和溶托片32，预消点2和溶托片32均为水溶性材料制成，使海藻磁球沉入污水内的部分逐渐变多后，预消点2和溶托片32逐渐接触到污水，一方面解除投放绳1对海藻磁球的限制，使其自由漂浮在污水中，另一方面溶托片32逐渐溶解，解除对自转吸油片4的束缚，使自转吸油片4更大面积的接触污水，使对油污的吸附效果效果更好，便于加速其下沉，浮托片31的长度不大于自转吸油片4端部与吸油浮球之间距离的一半，过长易导致对自转吸油片4的遮挡面积过大，影响自转吸油片4的吸油性，请参阅图4，浮托片31为硬质结构制成，使海藻磁球在翻身后，浮托片31朝向下方，可有效至自转吸油片4使其下下沉过程中能够对自转吸油片4产生一定的支撑力，使其不易出现向下塌陷的情况发生，有效保证其与污水的接触面积，表面由于吸油而粘性变强后，使其在下沉过程中，能够有效结合细小杂质，带动其下沉，进而有效加速沉降速度。并且有效保证沉底后，多个自转吸油片4能够平铺在底部，而不易出现同一个海藻磁球上的自转吸油片4边缘相互吸附导致褶皱折叠的情况发生。

自转吸油片4为中部高边缘低的轻质中空结构，使自由态的海藻浮球与水面接触时，自转吸油片4上部与水面接触面积更大稳定性高，因而自转吸油片4在失去投放绳1的束缚作用后，在浮力作用下会翻身，使吸油浮球朝向上方，自转吸油片4的下端部朝下，且自转吸油片4中部填充有80-85%的磁粉，使自转吸油片4具备磁性，当多个海藻磁球沉底后，能相互吸附，形成一体，便于回收打捞。

吸油浮球包括与自转吸油片4连接的下吸附层51以及固定连接在上容球层52下端部的下吸附层51，下吸附层51为多孔吸油材料制成，上容球层52为中空密封材料制成，上容球层52内放置有多个海藻尾球，海藻尾球的下端部活动贯穿下吸附层51，请参阅图3，当自转吸油片4翻转后，由于浮力作用，多个海藻尾球向上漂浮，使多个海藻尾球的尾部贯穿下吸附层51并延伸在污水中，从而在污水中形成海藻状的吸附结构，当吸附的油污和杂质过多，导致重力增大沉底后，其海藻状的结构在污水底部随水飘荡，显著提高对污水中小颗粒杂质的捕捉效率，进而加速小颗粒杂质的沉降，进一步加速污水处理效率，海藻尾球包括位于上容球层52内的气球6以及固定连接在气球6端部的吸附条7，吸附条7端部延伸至下吸附层51外，气球6内填充有氦气，氦气使其具备向上的飘浮力，有效保证自转吸油片4翻转后，多个气球6能够向上浮起，使多个吸附条7贯穿下吸附层51而出，进而有效保证海藻状结构的形成。

通过向污水中投放海藻磁球，使其首先吸附污水表面分层的油污，随着吸附的油污变多，海藻磁球被解除束缚，在浮力作用下，海藻磁球自翻转，使吸油浮球朝向上方，随着其吸附油污越来越多，重力逐渐增大，其逐渐下沉，在下沉过程中吸附并携带部分杂质沉降，直至沉底，在磁性作用下，多个海藻磁球相互吸附，同时配合海藻尾球的浮力作用，可以在海藻磁球上形成海藻状的漂浮结构，在污水底部形成海藻吸附层，显著提高对污水中小颗粒杂质的捕捉效率，进而加速小颗粒杂质的沉降，进一步加速污水处理效率。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种磁沉式高效沉降的污水处理方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、首先向含有油污污水中加入絮凝剂，并搅拌静置，使水油部分分层；

S2、通过投放绳（1）控制海藻磁球刚好位于污水上表面，对油污进行吸附；

S3、随着油污吸附量越来越多，海藻磁球逐渐下移，使投放绳（1）与海藻磁球的连接点接触到污水，使连接点被水溶，解除投放绳（1）对海藻磁球的束缚，使其呈现自由态；

S4、呈现自由态的海藻磁球在浮力作用下迅速翻身，使上下位置倒置，再次浮在污水液面附近，随着时间延长，其吸附的油污越来越多，其逐渐下沉，直至沉底；

S5、沉底的多个海藻磁球相互吸附形成一体得海藻吸附层，同时由于浮力其上表面形成海藻状吸附绒毛，吸附污水中的悬浮物颗粒，不断投入新的海藻磁球重复步骤S2-S4，使海藻吸附层不断更新，逐渐吸附污水中杂质；

S6、静置一段时间后，打捞多个相互吸附的海藻磁球，完成污水中油污的分离。

2.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于：所述步骤S1中静置的时间不超过30min，所述投放绳（1）为弹性材料制成。

3.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于：所述投放绳（1）和海藻磁球之间连接有预消点（2），所述预消点（2）位于海藻磁球的正上方。

4.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于：所述海藻磁球包括吸油浮球以及固定连接在吸油浮球外端的自转吸油片（4），所述自转吸油片（4）上下两端与吸油浮球之间分别固定连接有浮托片（31）和溶托片（32）。

5.根据权利要求4所述的污水处理方法，其特征在于：所述预消点（2）和溶托片（32）均为水溶性材料制成，所述浮托片（31）为硬质结构制成。

6.根据权利要求5所述的污水处理方法，其特征在于：所述浮托片（31）的长度不大于自转吸油片（4）端部与吸油浮球之间距离的一半。

7.根据权利要求4所述的污水处理方法，其特征在于：所述自转吸油片（4）为中部高边缘低的轻质中空结构，且自转吸油片（4）中部填充有80-85%的磁粉。

8.根据权利要求4所述的污水处理方法，其特征在于：所述吸油浮球包括与自转吸油片（4）连接的下吸附层（51）以及固定连接在上容球层（52）下端部的下吸附层（51），所述上容球层（52）内放置有多个海藻尾球，所述海藻尾球的下端部活动贯穿下吸附层（51）。

9.根据权利要求8所述的污水处理方法，其特征在于：所述下吸附层（51）为多孔吸油材料制成，所述上容球层（52）为中空密封材料制成。

10.根据权利要求9所述的的污水处理方法，其特征在于：所述海藻尾球包括位于上容球层（52）内的气球（6）以及固定连接在气球（6）端部的吸附条（7），所述吸附条（7）端部延伸至下吸附层（51）外，所述气球（6）内填充有氦气。

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