MX2010013716A - Aparato de separacion magnetica y metodo de separacion magnetica y aparato de tratamiento de agua de desperdicio y metodo de tratamiento de agua de desperdicio. - Google Patents

Abstract

La presente revelación describe un aparato de separación magnética y un método de separación magnética, y un aparato de tratamiento de agua de desperdicio y un método de tratamiento de agua de desperdicio para permitir obtener agua tratada clara solamente con el aparato de separación magnética sin usar un filtro. Las mitades inferiores de dos discos dispuestos en un tanque de separación están bajo el agua de desperdicio cuando fluye al mismo. Una porción de suministro del agua de desperdicio es provista sobre una superficie de pared superior del tanque de separación, la superficie de pared está ubicada corriente arriba en la dirección rotacional de los discos. Además, la porción de salida del agua tratada es provista sobre la otra superficie de pared superior, la superficie de pared está ubicada corriente abajo. Consecuentemente, la dirección de flujo del agua de desperdicio y la dirección rotacional de los discos son las mismas entre sí, una fuerza que separa los flóculos magnéticos que se han adherido a los discos es reducida sustancialmente y así el filtro se vuelve innecesario.

Description

APARATO DE SEPARACIÓN MAGNÉTICA Y METODO DE SEPARACIÓN MAGNÉTICA Y APARATO DE TRATAMIENTO DE AGUA DE DESPERDICIO Y MÉTODO DE TRATAMIENTO DE AGUA DE DESPERDICIO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención es concerniente con aparatos de separación magnéticos y métodos de separación magnéticos y aparatos de tratamiento de agua de desperdicio y métodos de tratamiento de agua de desperdicio y en particular con un aparato de separación magnética y método de separación magnética y un aparato de tratamiento de agua de desperdicio y método de tratamiento de agua de desperdicio que separa los sólidos suspendidos, petróleo y metales pesados de agua de desperdicio que contiene los sólidos suspendidos, el petróleo y los metales pesados, para obtener mediante esto agua tratada.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Convencionalmente, los aparatos de tratamiento de agua de desperdicio que utilizan aparatos de separación magnética han sido conocidos para separar sólidos suspendidos, petróleo y metales pesados de agua de desperdicio que contiene los sólidos suspendidos, el petróleo y los metales pesados. En tales aparatos de tratamiento de agua de desperdicio, se agrega un polvo magnético al agua de desperdicio cuando los sólidos suspendidos, aceite y metales pesados que están contenidos- en el agua de desperdicio son tratados por floculación y los flóculos de floculación (de aquí en adelante en la presente denominados como flóculos magnéticos) que contienen el polvo magnético son separados con fuerza magnética de un aparato de separación magnético para obtener mediante eso agua tratada.

La Figura 10 es un diagrama de bloques que muestra una configuración de un aparato de tratamiento de agua de desperdicio 100 revelado en la solicitud de patente japonesa publicada número 2009 -112978 .

En este aparato de tratamiento de agua de desperdicio 100 , el agua de desperdicio es mezclada con un floculante polimérico en un tanque de agitación lenta 104 después de ser mezclado con un polvo magnético (por ejemplo, óxido ferroso férrico) y un floculante inorgánico (por ejemplo, cloruro férrico o cloruro de polialuminio) en un tanque de agitación rápida 102 . Los sólidos suspendidos, aceite, metales pesados, etc., en el agua de desperdicio son llevados a flóculos magnéticos generados en el tanque de agitación rápida 102 y el tanque de agitación lenta 104 y mediante esto el agua de desperdicio es purificada. Los flóculos magnéticos son separados por un aparato de separación de flóculos 106 instalado en una etapa subsecuente del tanque de agitación lenta 104 . El aparato de separación de flóculos , 106 está compuesto de un aparato de separación magnética 108 y un filtro 110 . El agua de desperdicio de la cual los flóculos magnéticos han sido separados da como resultado agua tratada. Los flóculosmagnéticos que no han sido separados por el aparato de separación magnética 108 son separados y removidos mediante el filtro 110 en la etapa subsecuente, y son otra vez devueltos al aparato de separación magnética 108 para ser separados.

Sin embargo, el aparato de tratamiento de agua de desperdicio 100 revelado en la solicitud de patente japonesa publicada número 2009-112978 tiene el problema de que aunque se puede obtener agua tratada clara mediante el aparato de separación magnética 108 y el filtro 110 instalados lado a lado, la limpieza inversa continua que requiere un área de filtración más grande es necesaria con el fin de impedir la obturación del filtro 110. Es decir, aunque el aparato de tratamiento de agua de desperdicio 100 revelado en la solicitud de patente japonesa publicada 2009-112978 tiene una ventaja de que una huella de la misma se puede hacer espectacularmente más pequeña al utilizar el aparato de separación magnética 108 en lugar de un recipiente de sedimentación, la ventaja del aparato de separación magnética 108 ha sido menoscabada debido al requerimiento del filtro grande 110.

Mientras tanto, se mostrará en la misma una estructura de un aparato de separación magnética en forma de disco 120 revelado en la solicitud de patente japonesa publicada 2009-101339 en las Figuras 11 y 12. Se notará que la Figura 11 es una vista en planta del aparato de separación magnética 120 y la Figura 12 es una vista en elevación del mismo, que son vistas explicativas en perspectiva de la sección transversal de un tanque de separación semicircular 122.

Los discos 124 y 126 que tienen fuerza magnética son dispuestos a un intervalo predeterminado en este tanque de separación 122 del aparato de separación magnética 120. Un árbol 128 se fija a los centros de estos discos 124 y 126 y es conectado a un motor (no mostrado) . Los discos 124 y 126 se hacen girar en una dirección contraria a las manecillas del reloj como se muestra en la Figura 12 a través del árbol 128 por este motor. Además, las posiciones de altura de los discos 124 y 126 han sido ajustadas de tal manera que las mitades interiores de los mismos pueden estar debajo del agua de desperdicio cuando fluye al tanque de separación 122.

Una porción de suministro 130 del agua de desperdicio es provista en un centro interior del tanque de separación 122. Consecuentemente, el agua de desperdicio floculada fluye al tanque de separación 122 como un flujo hacia arriba desde la porción de suministro 130 y se ramifica en dos direcciones a medida que la porción de suministro 130 es un centro de la misma. Subsecuentemente, mientras que el agua de desperdicio fluye hacia las salidas de agua tratadas 132 y 134 provistas en ambos lados de la parte superior del tanque de separación 122, los flóculos magnéticos en el agua de desperdicio se adhieren a los discos 124 y 126. Además, los flóculos magnéticos que se han adherido a los discos 124 y 126 son raspados por un raspador 136 provisto entre los discos 124 y 126 a un tiempo de rotación de los mismos. Los flóculos magnéticos raspados son luego raspados por un raspador de lodo 138 provisto junto con el raspador 136 y descargados al lado exterior del aparato de separación magnética 120.

En este aparato de separación magnética 120, existe una región en donde la dirección de flujo de agua en el tanque de separación 122 y la dirección de rotación de los discos 124 y 126 se vuelven opuestas entre sí (una porción lateral izquierda tal como se ve desde el árbol 128 mostrado en la Figura 12) . En esta región, puesto que una fuerza de desprendimiento de los flóculos magnéticos que se han adherido a los discos 124 y 126 actúa fuertemente sobre los flóculos magnéticos debido a un flujo de agua de desperdicio, la cantidad del agua tratada se puede deteriorar ligeramente. De aquí, se ha requerido un filtro en una etapa subsecuente de la salida de agua tratada 134 en el aparato de separación magnética 120 revelado en la solicitud de patente japonesa publicada número 2009-101339.

Como se describe anteriormente, un filtro grande es necesario en una etapa subsecuente de un aparato de separación magnética con el fin de obtener agua tratada clara en un aparato de tratamiento de agua de desperdicio convencional utilizando fuerza magnética y así ha sido una desventaja de deteriorar una ventaja del aparato de separación magnética que permite una huella más pequeña del aparato de tratamiento de agua de desperdicio.

La presente invención se hace en vista de tales circunstancias y tiene el objeto de proveer un aparato de separación magnética y método de separación magnética y un aparato de tratamiento de agua de desperdicio y ' método de tratamiento de agua de desperdicio que permite obtener agua tratada clara solamente con el aparato de separación magnética sin usar un filtro.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Con el fin de obtener el objeto descrito anteriormente, la presente invención provee un aparato de separación magnética que incluye: un tanque de separación al cual se suministra agua de desperdicio que contiene flóculos magnéticos floculados; un separador en forma de disco o forma de tambor que adsorbe los flóculos magnéticos con fuerza magnética en tanto que se hace girar, el separador es dispuesto en el tanque de separación y un dispositivo de recolección que recolecta los flóculos magnéticos adsorbidos por el separador, en donde la dirección rotacional del separador en el agua de desperdicio en el tanque de separación es ajustada para ser la misma como la dirección de flujo del agua de desperdicio que fluye en el tanque de separación, también como una porción inferior del separador que está debajo del agua de desperdicio en el tanque de separación.

Con el fin de obtener el objeto descrito anteriormente, la presente invención provee un método de separación magnética que hace fluir agua de desperdicio que contiene flóculos magnéticos floculados a un tanque de separación, adsorbe los flóculos magnéticos con fuerza magnética de un separador en tanto que se hace, girar el i separador en forma de disco o forma de tambor, el separador es i dispuesto en el tanque de separación y que recolecta los i flóculos magnéticos adsorbidos por el separador con un dispositivo de reconexión, en donde la dirección rotacional del separador en el agua de desperdicio en el tanque de separación es ajustada para ser la misma como la dirección de flujo del agua de desperdicio que fluye en el tanque de separación, también como una porción inferior del separador que está debajo del agua de desperdicio en el tanque de separación.

Una causa de una desventaja de un aparato de separación magnética convencional radica en que existe una porción en donde la dirección de flujo del agua de desperdicio y la dirección rotacional de un separador en un tanque de separación se vuelven opuestas entre sí.

Con el fin de eliminar esta desventaja, la presente invención está configurada de tal manera que la dirección de flujo del agua de desperdicio en el tanque de separación puede ser la misma como la dirección rotacional del separador en forma de disco rotatorio o separador en forma de tambor rotativo. Como resultado de esto, la eficiencia de recolección de flóculos . magnéticos con el separador es mejorada substancialmente puesto que la fuerza de desprendimiento de los flóculos magnéticos que se han adherido al separador es reducida substancialmente. Puesto que el efecto descrito anteriormente hace innecesario un filtro requerido convencionalmente, se puede ahorrar el espacio de instalación del aparato de separación magnética. Se notará que el separador no está limitado al separador en forma de disco o el separador en forma de tambor, sino que cualquier tipo de separador puede ser usado en tanto que la trayectoria circunferencial del mismo forme un círculo cuando se hace girar.

Además , el aparato de separación magnética de acuerdo con la presente invención está configurado preferiblemente de tal manera que la sección transversal del tanque de separación es semicircular, la porción de suministro del agua de desperdicio es provista en un extremo de ambos extremos superiores del tanque de separación, el extremo está ubicado corriente arriba en dirección rotacional del separador y la porción de salida del agua tratada es provista en el otro extremo de los ambos extremos superiores, el extremo está ubicado corriente abajo en dirección rotacional del separador.

Además, el método de separación magnética ?ß acuerdo con la presente invención está configurado preferiblemente de tal manera que la sección transversal del tanque de , separación es formada para ser semicircular, el agua de desperdicio es suministrada al separador desde un extremo de ambos extremos superiores del tanque de separación, el extremo está ubicado corriente arriba en la dirección rotacional del separador y que el agua tratada es descargada desde el otro extremo de ambos extremos superiores, el extremo está ubicado corriente abajo en dirección rotacional del separador.

La presente invención muestra una modalidad de aparatos de separación magnética y métodos de separación magnéticos. Es decir, la sección transversal del tanque de separación es formada para ser semicircular, el agua de desperdicio es suministrada a un separador desde un extremo de ambos extremos de este tanque de separación, el extremo está ubicado corriente arriba en dirección rotacional del separador y el agua tratada es descargada del otro extremo de ambos extremos superiores, el extremo está ubicado corriente abajo en dirección rotacional del separador. Como resultado de esto, la dirección de flujo del agua de desperdicio en el tanque de separación y la dirección rotacional del separador rotativo se pueden hacer las mismas entre si empleando una estructura simple.

Además, en el aparato de separación magnética de acuerdo con la presente invención, una velocidad circunferencial máxima del separador ha sido , ajustada preferiblemente para ser no más de la velocidad de flujo del agua de desperdicio en el tanque de separación.

Además, en el método de separación magnético de acuerdo con la presente invención, la velocidad circunferencial máxima del separador es ajustada preferiblemente para ser no más que la velocidad de flujo del agua de desperdicio en el • tanque de separación.

Puesto que los flóculos magnéticos adsorbidos por el separador son afectados extensamente por la gravedad cuando vienen hacia arriba y saliendo de una superficie del agua de desperdicio por la rotación del separador, tienden a salir del separador. Consecuentemente, cuando la velocidad circunferencial máxima del separador es ajustada para ser no más que la velocidad de flujo del agua de desperdicio en el tanque de separación, se agrega una fuerza a los flóculos magnéticos que impulsa los flóculos magnéticos hacia arriba junto con el separador con el momento de flujo del agua de desperdicio cuando los flóculos magnéticos tienden a salir del agua. Como resultado de esto, puesto que el desprendimiento de los flóculos magnéticos del separador puede ser suprimido, se mejora la eficiencia de. recolección de - los flóculos magnéticos adicionalmente .

Con el fin de obtener el objeto descrito anteriormente, la presente invención provee un aparato de tratamiento de agua de desperdicio que incluye: un tanque de agua cruda en el cual el agua de desperdicio es almacenada; un tanque de agitación rápida para mezclar agua de desperdicio suministrada de un tanque de agua cruda, polvo magnético y un floculante inorgánico; un tanque de agitación lenta para generar flóculos magnéticos en el agua de desperdicio al mezclar el agua de desperdicio suministrada mezclada en el tanque de agitación rápida y un floculante polimérico y un aparato de separación magnética de acuerdo con la presente invención que separa el agua de desperdicio de los flóculos I magnéticos en el agua de desperdicio suministrada mjezclada en el tanque de agitación lenta. J Con el fin de obtener el objeto ¡ descrito anteriormente, la presente invención provee un método de tratamiento de agua de desperdicio que incluye las etapas de: suministrar agua de desperdicio almacenada en un tanque de agua cruda a un tanque de agitación rápida; mezclar el agua de desperdicio, polvo magnético y un floculante inorgánico en el tanque de agitación rápida para luego suministrar el agua de desperdicio mezclada a un tanque de agitación lenta; agitar el agua de desperdicio suministrada al tanque de agitación lenta y un floculante polimérico para generar flóculos magnéticos en el agua de desperdicio y luego suministrar el agua de desperdicio a un aparato de separación magnética y separar los flóculos magnéticos del agua de desperdicio suministrada al aparato de separación magnética con un método de separación magnético de acuerdo con la presente invención.

Como se explica anteriormente, de acuerdo con el aparato de separación magnética y el método de separación magnética de la presente invención y el aparato de tratamiento de agua de desperdicio y el método de tratamiento de agua de desperdicio de la presente invención, se puede obtener agua tratada clara solamente con el aparato de separación magnética sin usar un filtro. Como resultado de esto, las huellas de un aparato de separación magnética y un aparato de tratamiento de agua de desperdicio pueden ser reducidas y particularmente, la presente invención se vuelve apropiada para equipos de tratamiento de agua de desperdicio que está instalado en una estructura en el océano cuyo espacio de instalación es limitado .

BREVE DESCRIPCIÓ DE LAS FIGURAS La Figura í es un diagrama de bloques que muestra la estructura de un aparato de tratamiento de agua de desperdicio 12 al cual se aplica un aparato de separación magnética de una modalidad; La Figura 2 es una vista en planta de un aparato de separación magnética de una primera modalidad; La Figura 3 es una vista en elevación del aparato de separación magnética mostrado en la Figura 2; La Figura 4 es una vista lateral derecha del aparato de separación magnética mostrado en la Figura 3 ; La Figura 5 es una vista seccional del aparato de separación magnética tomada a lo largo de la línea A-A mostrada en la Figura 2; La Figura 6 es una vista seccional del aparato de separación magnética tomada a lo largo de la línea B-B mostrada en la Figura 2; La Figura 7 es una gráfica que muestra resultados experimentales de velocidades de remoción de muestras; La Figura 8 es una vista en planta de un aparato de separación magnética de una segunda modalidad; La Figura 9 es una vista elevacional del aparato de separación magnética mostrada en la Figura 8; La Figura 10 es un diagrama de bloques que muestra la configuración de un aparato de tratamiento de agua de desperdicio convencional; La Figura 11 es una- vista en planta de un aparato de separación magnética convencional y La Figura 12 es una vista elevacional del aparato de separación magnética mostrado en la Figura 11.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS De aquí en adelante en la presente se describirán modalidades preferidas de un aparato de separación y un método de separación magnético y un aparato de tratamiento de agua de desperdicio y un método de tratamiento de agua de desperdicio de acuerdo con la presente invención con referencia a las figuras adjuntas.

La Figura 1 es un diagrama de bloques que muestra la estructura de un aparato de tratamiento de agua de desperdicio 12 al cual un aparato de separación magnética 10 de una modalidad es aplicado.

Este aparato de tratamiento de agua de desperdicio 12 está configurado de tal manera que un tanque de agua cruda 12, un tanque de agitación rápida 16, un tanque de agitación lenta 18 y un aparato de separación magnética 10 son dispuestos desde corriente arriba a corriente abajo de un sistema de tratamiento de agua de desperdicio en aquel orden.

El agua a ser tratada, esto es, agua de desperdicio (agua de desperdicio que contiene sólidos suspendidos; aceite y metales pesados) es primero suministrada desde el tanque de agua cruda 14 al tanque de agitación rápida 16 por una bomba de agua cruda 20. En seguida, un floculante inorgánico, por ejemplo, PAC (cloruro de polialumnio) , sulfato férrico, cloruro férrico, sulfato de aluminio, etc. es agregado al tanque de agitación rápida 16 desde un tanque de floculante inorgánico 22 por una bomba de inyección de floculante inorgánico (no mostrada) y luego la agitación es efectuada rápidamente. Aquí, en tanto que la frecuencia de colisión de sustancias suspendidas y partículas de aceite se eleva debido a la agitación rápida, un gran número de aglomerados pequeños, llamados microflóculos son formados por un efecto del floculante. Subsecuentemente, el polvo magnético, tal como magnetita, es agregado, al agua de desperdicio desde un tanque de polvo magnético 24 por una bomba de inyección de polvo magnético (no mostrada) al interior del tanque de agitación rápida 16 o justo cuando el agua de desperdicio es descargada del tanque de agitación rápida 16. El agua de desperdicio que contiene el polvo magnético y los microflóculos se hace luego fluir al tanque de agitación lenta 18 después de ser descargada del tanque de agitación rápida 16. Aquí, un polímero de alto peso molecular (floculante polimérico) es inyectado al tanque de agitación lenta 18 desde un tanque de polímero de alto peso molecular 26 mediante una bomba (no mostrada) y el agua de desperdicio que tiene el polímero inyectado en la misma es agitada en el tanque de agitación lenta 18 a baja velocidad para hacer crecer mediante esto los flóculos magnéticos. El polímero de alto peso molecular en este caso es preferiblemente que sea un aniónico, por ejemplo, poliacrilamida es apropiada para el mismo. En el caso de usar poliacrilamida, puede ser considerada que la poliacrilamida es almacenada como polvo y que una cantidad fija de la misma es inyectada al tanque de polímero de alto peso molecular 26 con un alimentador para luego ser agitado. Además, aunque un ejemplo de uso de un floculante inorgánico y un polímero de alto peso molecular aniónico es ilustrado anteriormente, los efectos siguientes pueden ser obtenidos similarmente aun cuando se usa solamente un polímero de alto peso molecular catiónico sin usar un floculante inorgánico. El agua que contiene los' flóculos magnéticos formados como se describe anteriormente es suministrada del tanque de agitación lenta 18 al aparato de separación magnética 10, en donde es separada en los flóculos magnéticos y agua tratada. El anterior es un flujo de tratamiento de agua de desperdicio con el aparato de tratamiento de agua de desperdicio 12.

El aparato de separación magnética 10 de acuerdo con una primera modalidad será mostrado en las Figuras 2 a 6. Es decir, la Figura 2 es una vista en planta del aparato de separación magnética 10. La Figura 3 es una vista en elevación del aparato de separación magnética 10 mostrado en la Figura 2, la Figura 4 es una vista lateral derecha del aparato de separación magnética 10 mostrado en la Figura 3, la Figura 5 es una vista seccional del aparato de separación magnética 10 tomada a lo largo de la línea A-A mostrada en la Figura 2 , y la Figura 6 es una vista seccional del aparato de separación magnética 10 tomada a lo largo de la línea B-B mostrado en la Figura 2.

El aparato de separación magnética 10 es un aparato de separación magnética en forma de disco. Es decir, en un tanque de separación 30 del aparato de separación 10, a un intervalo predeterminado dispuesto se encuentran dos discos 32 y 34 que tienen fuerza magnética al interior que los imanes se proveen imanes permanentes. Un árbol 36 se fija a los centros de estos discos 32 y 34, y se hace girar por un motor (no mostrado) , y mediante esto los discos 32 y 34 son girados en la dirección contraria a las manecillas del reloj mostrada en la Figura 5. Además, las posiciones de altura de los discos 32 y 34 han sido ajustadas de tal manera que las mitades inferiores de los mismos pueden estar debajo del agua de desperdicio cuando fluye al tanque de separación 30. Se notará que se pueden proveer electroimanes en los discos 32 y 34 en lugar de imanes permanentes. Además, el número de discos, no está limitado a dos, sino que se pueden proveer tres o más! El tanque de separación 30 es un tanque cuya sección transversal es formada como una forma sustancialmente semicircular. Una porción de suministro 38 de 1 agua de desperdicio es provista sobre una superficie de pared 30A de ambas superficies de pared superiores del tanque de separación 30, la superficie de pared 30A está ubicada corriente arriba en la dirección . rotacional de los discos 32 y 34. Además, una porción de salida 40 de agua tratada es provista en la otra superficie de pared 30B de ambas superficies de pared superiores del tanque de separación 30, la superficie de pared 30B está ubicada corriente abajo en dirección rotacional de los discos 32 y 34.

La porción de suministro 38 del agua de desperdicio es una tubería de líquido formada como en forma de tubo y se ha fijado a una porción de abertura de la superficie de pared 30A. Además, similarmente, la porción de salida 40 es también una tubería de líquido formada en forma de tubo y se ha fijado a una porción de abertura de la otra superficie de pared 30B. Además, la porción de suministro 38 y la porción de salida 40 están dispuestas en una misma superficie horizontal. Todavía además, una cantidad- de suministro de agua de desperdicio en la porción de suministro 38 y una cantidad de descarga del agua tratada en la porción de salida 40 ha sido equilibrada entre sí, de tal manera que el nivel de superficie al cual sustancialmente las mitades inferiores de los discos 32 y 34 están debajo del agua puede ser mantenido en el tanque de separación 30 como se muestra en la Figura 5.

Consecuentemente, el agua de desperdicio suministrado de la porción de suministro 38 al tanque de separación 30, esto es, el agua de desperdicio que contiene flóculos magnéticos tratados por floculación fluye a lo largo de una trayectoria hacia la porción de salida 40 sin ramificación, también como fluye en una misma dirección como la dirección rotacional de los discos 32 y 34 en la trayectoria. Puesto que el nivel de superficie del agua de desperdicio en el tanque de separación 30 es luego mantenido para estar a nivel para el cual las mitades sustancialmente inferiores de los discos 32 y 34 están debajo del agua de desperdicio como se describe anteriormente, no existe una porción en donde la dirección de flujo del agua de desperdicio en el tanque de separación 30 y la dirección rotacional de los discos 32 y 34 se vuelva opuestas entre sí.

Se notará que la porción de suministro 38 ha sido provista sobre una superficie de pared 30A del 1 tanque de separación 30, y la porción de salida 40 ha sido provista sobre las otras superficies de pared 30B debido a la forma del tanque de separación 30, pero no limitado á esto. Es decir, si la sección transversal del tanque de separación 30 es semicircular, la porción de suministro 38 puede ser provista en un extremo de ambos extremos superiores del tanque de separación, el extremo está ubicado corriente arriba en la dirección rotacional de los discos 32 y 34, y la porción de salida 40 puede ser provista en el otro extremo de ambos extremos superiores, el extremo está ubicado corriente abajo en dirección rotacional de los discos 32 y 34. Además, si la dirección rotacional de los discos 32 y 34 y la dirección de flujo del agua de desperdicio en el tanque de separación 30 se vuelven las mismas entre sí, las posiciones de instalación de la porción 'de suministro 38 y la porción de salida 40 no están limitadas a las descritas anteriormente. Por ejemplo, si la porción de suministro 38 y la porción de salida 40 pueden ser provistas al desplazarlas en una dirección de altura desde posiciones en la misma superficie horizontal.

Mientras tanto, en cuanto al agua de desperdicio suministrada al tanque de separación 30, los flóculos magnéticos en el agua de desperdicio se adhieren a los discos giratorios 32 y 34 con fuerza magnética. Los flóculos magnéticos que se han adherido a los discos 32 . y 34 son raspados por un raspador 42 dispuesto entre los discos 32 y 34 en una posición de haber llegado hacia arriba desde una superficie de agua a un tiempo de rotación de los discos 32 y 34. Subsecuentemente, los flóculos magnéticos raspados son raspados por un raspador de lodo en forma de espiral 44 provisto a lo largo del raspador 42 como se muestra en la Figura 2 , y luego descargados al lado exterior del aparato de separación magnética 10. Las anteriores son funciones del aparato de separación magnética 10.

De aquí, de acuerdo con el aparato de separación magnética 10 configurado como se describe anteriormente, una fuerza que desprende los flóculos magnéticos que se han adherido a los discos 32 y 34 es reducida sustancialmente puesto que la dirección de flujo del agua de desperdicio en el tanque de separación 30 y la dirección rotacional de los discos giratorios 32 y 34 son las mismas entre sí, mejorando así sustancialmente la eficiencia de recolección de los flóculos magnéticos utilizando los discos 32 y 34. Puesto que el efecto descrito anteriormente hace innecesario un , filtro convencionalmente requerido, el espacio de instalación del aparato de separación magnética 10 puede ser ahorrado.

Además, puesto que el filtro es innecesario también en el aparato de tratamiento de agua de desperdicio 12 en el cual este aparato de separación magnética 10 ha sido 1 instalado , el espacio de instalación del aparato de tratamiento de agua de desperdicio 12 puede ser ahorrado. Particularmente, la presente invención es apropiada/ para equipo de tratamiento de agua de desperdicio que está instalado en estructuras en el océano, tales como plataformas lejos de la costa, cuyo éspacio de instalación es limitado. , Los resultados de un experimento de tratamiento de agua de desperdicio serán mostrados en la Figura 7 Las velocidades relativas representadas con el eje horizontal de la Figura 7 son proporciones de velocidades circunferenciales (velocidades circunferenciales máximas) de los discos 32 y 34 a una velocidad de flujo promedio del agua de desperdicio en el tanque de separación 30. Una velocidad relativa del 100% muestra la velocidad de flujo promedio del agua de desperdicio y las velocidades circunferenciales máximas de los discos 32 y 34 son las mismas entre sí, en relación con las velocidades más grande del 100% de las velocidades circunferenciales máximas de los discos 32 y 34 es más grande que la velocidad de flujo promedio del agua de desperdicio, y las velocidades relativas más pequeñas que el 100% de las velocidades circunferenciales máximas de los discos 32 y 34 es más pequeña que la velocidad de flujo promedio del agua de desperdicio .

El eje vertical de la Figura 7 muestra las velocidades de remoción de sólidos suspendidos en el agua de desperdicio.

La CORRIDA 1 de una muestra 1 demostró que mientras más pequeña son las velocidades relativas, mejores son las velocidades de remoción de los sólidos suspendidos .

La CORRIDA 2 de la muestra 2 demostró una velocidad de remoción mejor de los sólidos suspendidos cuando la velocidad era 100%, y mostró velocidades de remoción ligeramente más bajas de los sólidos suspendidos cuando la velocidad relativa fue mayor del 100% o cuando fue más pequeña que aquella.

La CORRIDA 3 de una muestra 3 demostró que la velocidad de remoción mejor de los sólidos suspendidos cuando la velocidad relativa era aproximadamente 80%.

A partir de los resultados descritos anteriormente, es preferible que la velocidad relativa no sea más del 100%. Tales resultados experimentales han sido obtenidos debido a las siguientes razones. Es decir, la fuerza que los flóculos magnéticos que se han adherido a las superficies de los discos 32 y 34 experimentan bajo el agua depende de la velocidad de flujo del agua de desperdicio y las velocidades rotacionales de los discos 32 y 34. En aquella ocasión, la fuerza que los flóculos magnéticos que se han adherido a los discos 32 y 34 experimentan cuando son jalados hacia arriba del agua se vuelve más pequeña cuando la velocidad relativa no es más del 100%. En otras palabras, puesto que la fuerza que los flóculos que se han adherido a los discos 32 y 34 experimentan cuando son jalados hacia arriba del agua se vuelve más grande cuando la velocidad relativa se vuelve mayor del 100%, la proporción que los flóculos son desprendidos de las superficies de los discos 32 y 34, dando como resultado así una velocidad de remoción más baja de los sólidos suspendidos.

Además, puesto que los flóculos magnéticos que se han adherido a los discos 32 y 34 son afectado extensamente por la • gravedad cuando llegan hacia arriba desde y saliendo de una superficie del agua de desperdicio por las rotaciones de los discos 32 y 34, tienden a salir de los discos 32 y 34. Consecuentemente, cuando las velocidades circunferenciales máximas de los discos 32 y 34 son ajustadas para ser no más de la velocidad de flujo del agua de desperdicio en el tanque de separación 30, a los flóculos magnéticos agregado es una fuerza que impulsa los flóculos magnéticos hacia arriba junto con los discos 32 y 34 con un momento de flujo del agua de desperdicio cuando los flóculos magnéticos tienden a salir el agua. Como resultado de esto, puesto que el desprendimiento de los flóculos magnéticos de los discos 32 y 34 puede ser suprimido, la eficiencia de recolección de flóculos magnéticos es mejorada adicionalmente .

Específicamente, si el diámetro de las dos discos 32 y 34 mostrados en las Figuras 2 a 6 es ajustado para ser de 900 milímetros, el intervalo entre los discos 32 y 34 es de 50 milímetros, y hay un discoide con un diámetro de 300 milímetros entre los discos que oprimen hacia abajo los discos que no funciona como una trayectoria de flujo de agua, la velocidad de flujo promedio del agua de desperdicio en el tanque de separación 30 es de 0.135 m/s cuando la cantidad de agua a ser tratada es de 7.3 m3/h. De aquí, es preferible que la velocidad circunferencial máxima de los discos 32 y 34 sea ajustada para ser de 0.068 a 0.135 m/s (la velocidad relativa no es más de 50 a 100%) .

Una aparato de separación magnética 50 de una segunda modalidad será mostrada en las Figuras 8 y 9. Se notará que la Figura 8 es una vista en planta del aparato de separación magnética 50, y aquel de la Figura 9 es una vista en elevación del mismo.

El aparato de separación magnética 50 mostrado en estas figuras tiene un tambor 52 en lugar de los discos 32 y 34 mostrados en las Figuras 2 a 6.

Las piezas del imán- son anexadas densamente a la superficie del tambor 52. Este tambor 52 es dispuesto de tal manera que una mitad inferior del mismo puede estar bajo el agua en el tanque de separación 54 cuya sección transversal es semicircular. Además, el árbol 56 se fija a las superficies laterales del tambor 52, y este árbol 56 es conectado a un motor (no mostrado) . El tambor 52 es impulsado rotacionalmente en la dirección contraria a las manecillas del reloj a una velocidad predeterminada al impulsar este motor como se muestra en la Figura 9.

Una porción de suministro 58 del agua de desperdicio es provista en un extremo de ambos extremos superiores del tanque de separación 54, el extremo está ubicado corriente arriba en la dirección rotacional del tambor 52, y una porción de salida 60 es provista en el otro extremo de ambos extremos superiores, el extremo está ubicado corriente abajo en dirección rotacional del tambor 52. Se notará que si la dirección rotacional del tambor 52 y la dirección de flujo del agua de desperdicio en el tanque de separación 54 se vuelven las mismas entre sí, las posiciones de instalación de la porción de suministro 58 y la porción externa 60 no están limitadas a las descritas anteriormente.

Los flóculos magnéticos que se adhieren a una superficie del tambor 52 con fuerza magnética son raspados por un raspador 62 en posiciones por encima del agua, y luego recolectados a una porción inferior a lo largo del raspador 62. Por ejemplo, si el diámetro del tambor es ajustado para ser de 600 milímetros, la longitud del mismo es de 600 milímetros, la altura de la trayectoria de flujo de agua es de 25 milímetros, y la cantidad de agua a ser tratada es de 7.3 m3/h, una velocidad de flujo promedio del agua de desperdicio en el tanque de separación es de 0.135 m/s, de tal manera que es preferible que una velocidad circunferencial del tambor sea ajustada para ser de 0.068 a 0.135 m/s (la velocidad relativa es de aproximadamente 50% a no más del 100%) .

Aunque el raspador 42 y el raspador de lodos 44 son requeridos respectivamente entre los discos en el aparato de separación magnética en forma de disco 10 mostrado en las Figuras 2 a 6, de acuerdo con el aparato de separación magnética en forma de tambor 50 mostrado en las Figuras 8 y 9, la estructura del aparato puede ser simplificada puesto que el lodo puede ser recolectado solamente con el raspador 62.

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Un aparato de separación magnética, caracterizado porque comprende: un tanque de separación al cual se suministra agua de desperdicio que contiene flóculos magnéticos floculados; un separador en forma de disco o forma de tambor que absorbe los flóculos magnéticos con fuerza magnética en tanto que se hace girar, el separador es dispuesto en el tanque de separación; y un dispositivo de recolección que recolecta los flóculos magnéticos adsorbidos por el separador, caracterizado por la dirección rotacional del separador en el agua de desperdicio y en el tanque de separación es ajustada para ser la misma como la dirección de flujo del agua de desperdicio que fluye en el tanque de separación, también como una porción inferior del separador que está bajo el agua de desperdicio en el tanque de separación.

2. El aparato de separación magnética de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la sección transversal del tanque de separación es semicircular, una porción de suministro del agua de desperdicio es provista en un extremo de ambos extremos superiores del tanque de separación, el extremo está ubicado corriente arriba en la dirección rotacional del separador, y una porción de salida del agua tratada es provista en el otro extremo de ambos extremos superiores, el extremo está ubicado corriente abajo en dirección rotacional del separador.

3. El aparato de separación magnética de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque ¦ la velocidad circunferencial máxima del separador es ajustada para no ser más que una velocidad de flujo del agua de desperdicio en el tanque de separación.

4. Un aparato de tratamiento de agua de desperdicio, caracterizado porque comprende: un tanque de agua cruda en el cual agua de desperdicio es almacenada; un tanque de agitación rápida para mezclar el agua de desperdicio suministrada del tanque de agua cruda, polvo magnético y un floculante inorgánico ; un tanque de agitación lenta para generar flóculos magnéticos en el agua de desperdicio al mezclar el agua de desperdicio suministrada mezclada en el tanto de agitación rápida y un floculante polimérico; y el aparato de separación magnética de conformidad con la reivindicación 1, 2 ó 3 que separa del agua de desperdicio los flóculos magnéticos en el agua de desperdicio suministrada mezclada en el tanque de agitación lenta.

5. Un método de separación magnético que hace fluir el agua de desperdicio que contiene flóculos magnéticos floculados a un tanque de separación, absorbe los flóculos magnéticos con fuerza magnética de un separador en tanto que hace girar el separador en forma de disco o separador en forma de tambor, el separador es dispuesto en el tanque de separación, y que recolecta los flóculos magnéticos adsorbidos por el separador con un dispositivo de recolección, caracterizado porque: la dirección rotacional del separador en el agua de desperdicio en el tanque de separación es ajustada para ser la misma como la dirección de flujo del agua de desperdicio que fluye en el tanque de separación también como la -porción inferior del separador que está bajo el agua de desperdicio en el tanque de separación.

6. El método de separación magnética de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la sección transversal del tanque de separación es formada' para ser semicircular, el agua de desperdicio es suministrada al separador desde un extremo de ambos extremos superiores del tanque de separación, el extremo está ubicado corriente arriba en dirección rotacional del separador y el agua tratada es descargada del otro extremo de ambos extremos superiores el extremo está ubicado corriente abajo en dirección rotacional del separador.

7. El método de separación magnética de conformidad con la reivindicación claim 5 ó 6, caracterizado porque la velocidad circunferencial máxima del separador es ajustada para ser no más que la velocidad de flujo del agua de desperdicio en el tanque de separación.

8. Un método de tratamiento de agua de desperdicio, caracterizado porque comprende las etapas de: suministrar agua de desperdicio almacenada en un tanque de agua cruda a un tanque de agitación rápida; mezclar el agua de desperdicio, polvo magnético y un floculante inorgánico en el tanque de agitación rápida para luego suministrar el agua de desperdicio mezclada a un tanque de agitación lenta; generar flóculos magnéticos en el agua de desperdicio al agitar el agua de desperdicio suministrada al tanque de agitación lenta y un floculante polimérico para luego suministrar el agua de desperdicio a un aparato de separación magnética; y separar los flóculos magnéticos del agua de desperdicio suministrada al aparato de separación magnética con el método de separación magnético de conformidad con la reivindicación 5, 6 ó 7.