專利名稱：處理鋼鐵廠廢水的永磁分離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種利用磁分離原理來處理鋼鐵廠廢水的永磁分離裝置。
鋼鐵廠的廢水中含有大量的固體懸浮物(其中80～90％為具有鐵磁性的氧化鐵微粉)和以浮油、分散油、乳化油和溶解油形式存在的油脂。這些廢水的排放不僅要嚴重污染環(huán)境，還對寶貴的水資源形成大量的浪費。利用磁分離原理來處理鋼鐵廠廢水中的鐵磁性固體懸浮物和可以與其混凝的油脂的技術(shù)已出現(xiàn)很多年了，由此而設(shè)計的各種處理裝置也很多。根據(jù)其產(chǎn)生磁場的方法不同，可大致分為兩類一類是電磁式的。一類是永磁式的。電磁式的分離裝置雖有能產(chǎn)生強磁場、高梯度，處理后水質(zhì)較好，能滿足工業(yè)循環(huán)水標準等優(yōu)點，但又存在著諸如投資高，耗電量大，易損件多維護困難以及占地面積大，鋼毛易堵塞、清洗換裝困難，反沖洗廢水難處理等缺點。永磁式的分離裝置是以永磁體磁盤結(jié)構(gòu)為特征的一類分離裝置。現(xiàn)有的永磁分離裝置為了提高磁分離效果，多在磁盤分離器前投入絮凝劑進行絮凝處理，然后再進行磁分離，如美國工程師及建筑師雜志(ASEA JOURNAL 1977 VOLUME 50 NOMBER6)公開的“用于鋼鐵工業(yè)的一種新型磁盤廢水處理裝置”(MAGNADISC——a new industrial Wastewater treatment system for use in the iron and steel industry)。這種裝置主要包括一個帶攪拌的絮凝槽和一個磁盤分離器。廢水經(jīng)絮凝處理后進入裝有一組并列磁盤的水槽中，磁盤逆水轉(zhuǎn)動，磁性物質(zhì)即被吸附于磁盤表面，當(dāng)轉(zhuǎn)出水面上的一半磁盤再轉(zhuǎn)入水中前，盤面上的吸附物即被旁側(cè)一個刮泥膠皮帶刮去帶走。該設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，處理效果較好，安全可靠，可以克服電磁式分離裝置存在的缺點。但是由于該磁盤是用鍶鐵氧體燒結(jié)而成，場強不高，形成的磁場梯度也不高，因此吸附鐵磁性懸浮物的能力有限，而且磁盤與刮泥膠皮帶都在同時運動，故一被打撈起來的固體懸浮物以及其中含有的油粒易從二者的接觸縫隙中漏過，掉渣掉油，一次去除效果不好，二刮泥膠皮帶也易磨損。
為了克服現(xiàn)有永磁分離裝置的缺點，進一步提高磁盤吸附能力和去除效果，本實用新型的任務(wù)是提供一種高梯度、高場強、吸附能力好，凈化效率高、安全可靠的廢水永磁分離裝置。
本實用新型的任務(wù)是通過下述技術(shù)解決方案來完成的。
本實用新型包括水槽和磁過濾盤。并聯(lián)的磁過濾盤由內(nèi)外盤構(gòu)成，外盤將內(nèi)盤整個包在其中，內(nèi)盤為帶稀土強磁塊的磁盤。出水口一側(cè)的盤面間有卸料板，出水口下側(cè)槽壁還開有一個進水、氣口。
鋼鐵廠產(chǎn)生的廢水首先進入初沉淀去油池，讓比重大的微粒沉淀下來，浮油除去。然后經(jīng)輸送管道進入絮凝槽，在絮凝劑的作用下，懸浮微粒和以分散油、乳化油、溶解油形式存在的油脂開始聚集混凝，顆粒逐漸增大。絮凝處理后的廢水再進入永磁分離裝置的水槽中，由于磁過濾盤的內(nèi)盤帶有稀土強磁塊、梯度場強都很高，水中帶鐵磁性的固體絮凝物即被吸附在磁過濾盤的外盤上，加之出水口下側(cè)槽壁上的進水、氣口不斷地向槽內(nèi)沖水或氣，又增加了槽內(nèi)廢水中的固體絮凝物與磁過濾盤的碰撞機率，大大提高了磁過濾分離效果。隨著磁過濾盤的轉(zhuǎn)動，吸附物被移至出水口一側(cè)盤面間的卸料板上，即被緊貼在外盤上不動的卸料板卸下。被分離處理后的水從水槽出水口流出，經(jīng)輸送管進入蓄水池作工廠循環(huán)水使用。


圖1是永磁分離裝置結(jié)構(gòu)主視示意圖；圖2是永磁分離裝置結(jié)構(gòu)俯視示意圖；圖3是永磁分離裝置內(nèi)轉(zhuǎn)外定形式中，磁盤聚磁塊在盤面上以NSSN方式重復(fù)排列的示意圖；圖4是永磁分離裝置外轉(zhuǎn)內(nèi)定形式中磁盤盤面四個磁區(qū)分布情況示意圖；圖5是永磁分離裝置中一個磁過濾盤的截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是磁盤塔形聚磁方式磁塊排列示意圖；圖7是磁盤導(dǎo)磁材料發(fā)射聚磁方式磁塊與導(dǎo)磁材料排列示意圖。
以下結(jié)合附圖給出實施例并對本實用新型作進一步描述。
實施例一本實用新型提供的永磁分離裝置由水槽(1)、磁過濾盤(2)、傳動軸(3)以及卸料板(4)組成，見圖1。磁過濾盤(2)由一組按一定間距并聯(lián)的內(nèi)外盤(5)、(6)構(gòu)成，見圖2。內(nèi)盤(5)為帶稀土強磁塊的磁盤，并聯(lián)固定在傳動軸(3)上，外盤(6)為不銹鋼盤，將并聯(lián)的內(nèi)盤(5)連同傳動軸(3)整個包在其中。本實施例外盤(6)固定不動，內(nèi)盤(5)隨軸(3)轉(zhuǎn)動。為了提高磁盤(5)磁場強度，增大磁力梯度，磁盤(5)截面為三層結(jié)構(gòu)，中間是聚磁板層(13)，兩邊是磁鐵層(12)，在三層結(jié)構(gòu)外面包覆了一層不銹鋼外殼(14)，見圖5。磁盤磁鐵層(12)上的磁塊按塔形聚磁方式排列或按導(dǎo)磁材料發(fā)射聚磁方式排列。如按塔形聚磁方式排列(見圖6)，聚磁主極塊(19)的尺寸比m＝

＝0.4～1，兩側(cè)依次排列的聚磁塊充磁方向高度ln+1＝0.6～0.8ln(n＝1，2，3)，式中l(wèi)1——聚磁主極塊充磁方向高度 b——聚磁主極塊寬度a——聚磁主極塊長度 ln+1——聚磁主極塊兩側(cè)聚磁塊充磁方向高度聚磁塊(7)按NSSN重復(fù)排列(見圖3)，均布整個盤面。聚磁塊(7)的材料選用釹鐵硼、稀土鈷、鋁鎳鈷等稀土強磁鐵中的任一種，其余磁塊用鍶鐵氧體。如按導(dǎo)磁材料發(fā)射聚磁方式排列(見圖7)，即導(dǎo)磁材料發(fā)射極的面積小于磁性材料發(fā)射極的面積。聚磁塊(7)也按NSSN重復(fù)排列(見圖3)，并均布整個盤面。其中聚磁主極塊(19)為導(dǎo)磁材料，兩側(cè)聚磁塊選用釹鐵硼、稀土鈷、鋁鎳鈷等稀土強磁體中的任一種，其余磁塊用鍶鐵氧體。
并聯(lián)的磁過濾盤(2)安放在一個水平面為矩形、下半部截面形狀為半圓形的水槽(1)中，水槽(1)下半部的半圓形與磁過濾盤(2)同心，使水與磁過濾盤(2)充分接觸，避免出現(xiàn)處理死角。并聯(lián)的磁過濾盤(2)出水口(8)一側(cè)的盤面間各有一個卸料板(4)，該卸料板(4)從高于傳動軸(3)的盤面由內(nèi)向外傾斜，使卸下的吸附物可順板自動排走。卸料板(4)端頭前有一個固定在傳動軸(3)外殼上的液位升高板(10)。水槽(1)的兩長槽壁對應(yīng)開有進水口(9)和出水口(8)。為增大進水量，提高設(shè)備的處理能力，水槽進水口(9)的水平中線高于傳動軸(3)中心水平線，使其與液位升高板(10)配合，增加廢水對磁過濾盤(2)的浸沒面，減短分離物在盤面上的行程。出水口(8)的下方槽壁上還開有一個進水、氣口(11)。當(dāng)絮凝處理后的廢水進入水槽(1)時，進水、氣口(11)立即在水流的反方向向水槽(1)內(nèi)沖入水或氣，使槽內(nèi)廢水形成湍流，增加水中固體絮凝物與磁過濾盤(2)的碰撞機率，提高分離處理效果。
實施例二
本例的永磁 分離裝置也由水槽(1)、磁過濾盤(2)、固定軸、皮帶傳動裝置以及卸料板(4)組成。磁過濾盤(2)由一組按一定間距并聯(lián)的內(nèi)外盤(5)、(6)構(gòu)成。內(nèi)盤(5)為帶稀土強磁塊的磁盤，并聯(lián)固定在固定軸上，由水槽(1)外的兩個支架座支撐。外盤(6)為不銹鋼盤，將并聯(lián)的內(nèi)盤(5)連同固定軸整個包在其中。本例的內(nèi)盤(5)固定不動，外盤(6)由一個皮帶傳動裝置帶著轉(zhuǎn)動。內(nèi)盤(5)截面為三層結(jié)構(gòu)，中間是聚磁板層(13)，兩邊是磁鐵層(12)，在三層結(jié)構(gòu)外面包覆了一層不銹鋼外殼(14)。內(nèi)盤(5)盤面分為四個磁區(qū)，(見圖9)。上半部盤面兩個磁區(qū)，位于進水口(9)一側(cè)為弱磁區(qū)(15)，出水口(8)一側(cè)為無磁區(qū)(16)，下半部盤面也為兩個磁區(qū)，進水口(9)一側(cè)為中磁區(qū)(17)，出水口(8)一側(cè)為強磁區(qū)(18)。弱磁區(qū)(15)磁鐵層(12)用鍶鐵氧體，中磁區(qū)(17)和強磁區(qū)(18)磁鐵層(12)上的磁鐵塊按塔形聚磁方式排列或按導(dǎo)磁材料發(fā)射聚磁方式排列。無論按哪一種方式排列，其結(jié)構(gòu)因素都與實施例一這部分相同，略。此外，與實施例一中的磁盤分離器不同之處還有無液位升高板(10)；進水口(9)也不用將其水平中線開在高于軸(3)中心水平線之上。并聯(lián)的磁過濾盤(2)出水口(8)一側(cè)的盤面間也各有一個卸料板(4)，該板也從高于軸(3)的盤面由內(nèi)向外傾斜。
當(dāng)廢水進入永磁 分離裝置的水槽(1)中，水中絮凝物被吸附于浸沒水中處于內(nèi)盤(5)中磁區(qū)(17)和強磁區(qū)(18)的外盤(6)上，隨著外盤(6)轉(zhuǎn)動，吸附物被帶入內(nèi)盤(5)的弱磁區(qū)(15)、無磁區(qū)(16)，由于磁力逐漸減弱，最后從無磁區(qū)處掉落在卸料板(4)上被排走。
本實用新型與已有技術(shù)相比，具有以下一些優(yōu)點1.磁場強度高、梯度高。本裝置磁盤由于采用了稀土強磁性材料和聚磁技術(shù)，磁場強度比全部用鍶鐵氧體制成的磁盤高2～5倍，場強梯度約高10倍。
2.凈化效率高。由于改進了永磁分離裝置的磁過濾盤結(jié)構(gòu)，采用斜板卸料，不僅提高了整個裝置的凈化效率，也解決了已有技術(shù)存在的一系列問題，如易受廢水中固體懸浮物含量波動影響；漏渣漏油；膠皮輸送帶易磨損以及場強高、卸料困難、場強低，分離效果又差的矛盾。
3.設(shè)備處理能力大。由于采取了增加磁盤磁場強度、梯度和浸沒高度等措施，從而廢水流速提高6倍左右。
4.結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、穩(wěn)定性好，管理維護簡單。
權(quán)利要求1.一種處理鋼鐵廠廢水的永磁分離裝置，包括水槽(1)、磁過濾盤(2)，其特征在于磁過濾盤(2)由內(nèi)外盤(5)、(6)構(gòu)成，外盤(6)將內(nèi)盤(5)包在其中，內(nèi)盤(5)為帶稀土強磁塊的磁盤，出水口(8)一側(cè)的盤面間有卸料板(4)，出水口(8)下側(cè)槽壁還開有一個進水、氣口(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁分離裝置，其特征在于磁過濾盤(2)的外盤(6)固定不動，內(nèi)盤(5)隨軸(3)轉(zhuǎn)動，內(nèi)盤(5)上的磁塊以聚磁方式排列，聚磁塊(7)呈NSSN重復(fù)排列，并沿整個盤面分布；卸料板(4)從高于傳動軸(3)的盤面間向外傾斜；卸料板(4)端頭前有一個固定在傳動軸(3)外殼上的液位升高板(10)，水槽進水口(9)的水平中心線高于傳動軸(3)中心水平線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁分離裝置，其特征在于磁過濾盤(2)的內(nèi)盤(5)固定不動，外盤(6)轉(zhuǎn)動，內(nèi)盤(5)盤面分為四個磁區(qū)，上半部盤面兩個磁區(qū)，進水口(9)一側(cè)為弱磁區(qū)(15)，出水口(8)一側(cè)為無磁區(qū)(16)，下半部盤面兩個磁區(qū)，進水口(18)一側(cè)為中磁區(qū)(17)，出水口(8)一側(cè)為強磁區(qū)(18)，中磁區(qū)(17)和強磁區(qū)(18)上的磁塊以聚磁方式排列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的永磁分離裝置，其特征在于磁過濾盤(2)中的磁盤(5)為三層結(jié)構(gòu)，中間為聚磁板層(13)，兩邊為磁鐵層(12)，外面包覆不銹鋼外殼(14)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的永磁分離裝置，其特征在于磁盤(5)磁鐵層(12)上的磁塊以塔形聚磁方式排列，并使聚磁主極塊(19)的尺寸比m＝
＝0.4～1，兩側(cè)依次排列的聚磁塊充磁方向高度ln+1＝0.6～0.8ln。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的永磁分離裝置，其特征在于磁盤(5)磁鐵層(12)上的磁塊以導(dǎo)磁材料發(fā)射聚磁方式排列，即導(dǎo)磁材料發(fā)射極的面積小于磁性材料發(fā)射極面積。
專利摘要一種處理鋼鐵廠廢水的永磁分離裝置，其技術(shù)特點在于磁過濾盤為內(nèi)外盤結(jié)構(gòu)，或內(nèi)轉(zhuǎn)外定，或外轉(zhuǎn)內(nèi)定；磁盤帶稀土強磁鐵，按聚磁方式排列。故本裝置具有磁場強度高，梯度高，凈化效率好，處理能力大以及結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、穩(wěn)定性好、投資省，管理維護簡單等一系列優(yōu)點。
文檔編號C02F9/00GK2118074SQ9221404
公開日1992年10月7日 申請日期1992年1月10日 優(yōu)先權(quán)日1992年1月10日
發(fā)明者倪明亮, 李周, 張冬珍, 周勉, 葛家坤 申請人:成都市青羊區(qū)橡樹林能源研究所