申请日2004.08.05
公开(公告)日2007.10.24
IPC分类号C02F1/28; C02F3/08; B01D35/06; B03C1/02; B03C1/00
摘要
本发明的目的是提供一种使用超导磁分离器的废水处理系统，可有效地清洗磁过滤器。所述系统包括在超导磁体的腔内的可拆卸的内建式多级磁过滤器，其由多个单级磁过滤器组成。多级磁过滤器纵向总长度至少等于或大于超导磁体的长度。在超导磁体激活状态下，通过从下游侧(清水侧)推入另外的单级磁过滤器，将单级磁过滤器从多级磁体过滤器的上游侧(污水侧)移出，及清洗并再返回下游侧。
权利要求书
1.一种废水处理系统，包括将磁施加到废水中待分离物质上的加 磁装置和超导磁分离装置，所述的超导磁分离装置通过磁铁矿型超导 磁体产生磁场，从中捕集加磁物质，从而将所述物质从废水中分离， 所述系统的特征在于：
所述超导磁分离装置包括在超导磁体腔内可拆卸的内建式多级磁 过滤器，所述的多级磁过滤器由多个单级磁过滤器组成，且多级磁过 滤器的纵向长度至少等于或大于超导磁体的长度。
2.如权利要求1的废水处理系统，其特征在于所述系统还包括转 换器和清洗装置，所述装置在超导磁体激活状态下，通过从下游侧或 清水侧推入另外的单级磁过滤器从而将单级磁过滤器从所述多级磁过 滤器的上游侧或污水侧移去、清洗并将移去的过滤器再返回至下游侧。
3.如权利要求2的废水处理系统，其特征在于：
通过将废水中的物质结合到处理箱内的接种磁性的吸附剂上，所 述的加磁装置将磁施加到所述待分离的物质上;且
所述单级磁过滤器在处理箱中进行清洗，从而结合到单级磁过滤 器上的吸附剂可被释出并直接返回处理箱。
4.如权利要求3所述的废水处理系统，基于微生物固定法，特征 在于所述吸附剂是微生物结合载体。
5.一种废水处理系统，包括向废水中待分离物质施加磁的装置， 和超导磁分离装置，所述的超导磁分离装置通过磁铁矿式超导磁体产 生磁场，从中捕集加磁的物质，并从废水中分离所述物质，系统的特 征在于：所述超导磁分离装置包括一对相互连接且以纵向可移动通过 超导磁体腔的磁过滤器，这种移动使磁过滤器进行切换，能够以这样 的方式交替使用要使在磁体腔内一个磁过滤器用于进行废水处理的同 时，另外的磁过滤器在腔外进行返洗。
说明书
利用超导磁分离技术的废水处理系统
发明领域
本发明涉及利用超导磁分离技术的废水处理系统，特别涉及利用 磁铁矿型超导磁分离器净化废水的废水处理系统。
此处所用术语“废水处理”也包括水净化厂中的深度净化处理， 以及地下水、河水、海水等的深度净化处理。此处所用术语“废水” 不仅指各种工厂、实验设施、实验室、学校工厂、家用设施等的废水 或排放水，而且指地下水、河水、海水、及水净化厂或污水处理厂等 中待处理的水，其广义上指“含有待分离物质的水”。
背景技术
从环境保护和资源回收再利用的角度出发，工厂等的废水包括各 种有待从废水中分离的物质。例如，回收再利用造纸厂排放的废水可 包括多种待分离的物质，如废纸中所含的染料和颜料、粘附剂中所含 的有机物质、和常规废水处理中加入的凝结剂。由于这些物质会导致 COD(化学需氧量)升高，所以处于环保目的，目前这类物质的排放已 被严格控制。同样地，不仅对于COD指数，而且对于BOD(生物需氧 量)和TOC(总有机碳)指数，从环保角度出发，导致这些指数升高 的试剂的排放都应被限制。
在常规废水处理中，经过使用凝结剂的常规处理后，用活性淤泥 进行生物处理。具体地，含在废水中的有机物质被各种细菌或有机物 聚合体(活性淤泥)降解，然后排出。
发明内容
(本发明要解决的问题)
使用活性淤泥的常规生物处理法会产生以下问题，即，由于生物 处理的处理速度低从而需要大规模的设备和巨大的安装空间，并且需 要非常丰富的经验以控制能够有效利用活性淤泥的条件。
因此本发明的目的在于提供一种废水处理系统，其可解决使用活 性淤泥进行废水处理所产生的上述问题，并能实现低成本、小空间、 高效率和高速度地进行深度处理。
而且，在常规的多用途超导磁分离器中，为了清洗磁过滤器，必 须将超导磁体停运一段时间以返洗磁过滤器，或取下、清洗和再安装 过滤器，然后必须再次将磁体激发。从而就时间、成本和运行而言该 方法的效率是非常低的。
本发明的另一个目的是提供一种使用超导磁分离器的废水处理系 统，其中的磁过滤器可以被有效地清洗。
(技术方案)
为了解决上述问题，本发明提供一种废水处理系统，其中将磁力 施加到待分离的物质上，然后通过磁铁矿型超导磁体将所述物质从废 水中分离，其特征在于所述的将磁力施加到待分离物质上是通过使所 述物质结合到接种磁性多孔物质、活性炭、或用作吸附剂的载体上。
本发明的废水处理系统所用的超导磁分离器可包括在超导磁体的 腔内可拆卸的复合式多级磁过滤器，其包括多个单级磁过滤器，且多 级磁过滤器的纵向总长度至少等于或大于超导磁体。这种结构具有如 下优点，通过从下游侧(清水侧)推入另一单级磁过滤器将单级磁过 滤器从多级磁过滤器的上游侧(污水侧)移开，清洗后移开的过滤器 再返回到下游侧，这甚至可在超导磁体活化状态下进行。
系统可这样构造，要使得通过在吸附作用下将所述物质结合到处 理箱中的磁性吸附剂上，从而将磁力施加到废水中待分离的物质上， 并且在同一处理箱中清洗磁过滤器，从而结合到磁过滤器上的吸附剂 被释出，并直接返回到处理箱。在这种结构中，粘附微生物的载体如 尘物活性炭也可被用作吸附剂。这类利用粘附微生物载体的生物降解 法进行废水净化的方法也被称为“固定微生物的废水处理方法”。
而且，为了交替使用而转换磁过滤器，本申请的废水处理系统中 所用的超导磁分离器可包括一对彼此相互连接且在超导磁体腔的纵向 上可拆卸的磁过滤器，从而当一个磁过滤器在腔内进行磁分离的同 时，另一个磁过滤器可在腔外进行返洗。
(发明效果)
由于废水处理系统的实施方式包括将磁性施加到待分离物质上的 加磁装置，和通过磁铁矿型超导磁体产生的磁场捕集和分离加磁物质 的磁铁矿型超导磁分离装置，系统特征在于所述加磁装置将磁性施加 到待分离的物质上，分离是通过将所述物质结合到接种磁性多孔物 质、活性炭、或用作吸附剂的载体上，所以相对于现有技术，该系统 具有设备成本低、占据空间小、运行简单、处理速度快、效率高、和 深度处理等许多优点。另外，磁性吸附剂可回收、再生和再利用，从 而改善了系统的效率和成本。
而且，包括多个单级磁过滤器的可移动内建式多级磁过滤器被置 放在超导磁体的腔内，且所述多级磁过滤器的纵向长度至少等于或大 于超导磁体的长度;从而易于通过从下游侧依次推入干净的单级磁过 滤器而连续地使单级磁过滤器从上游侧移开、清洗、并使移开的单级 过滤器返回下游侧，这甚至可在超导磁体的激活状态不减弱磁场的情 况下进行。
下面将对运行原理作更详细的解释。本质上讲，多级磁过滤器的 纵向中心位于超导磁体产生磁场的纵向中心是最稳定的状态。从而， 如果使这种最稳定状态下的多级磁过滤器在纵向上稍微移动，那么它 会被强烈地推回到磁场中心。即便如此，若一个单级磁过滤器从下游 侧被推入，多级磁过滤器也会向下游侧延长，且多级过滤器的纵向中 心向下游侧转移，从而产生将过滤器朝着上游侧推动的推力，以获得 更稳定的状态。因此，单级磁过滤器朝着上游侧被推出，这使得将其 从多级磁过滤器中移开更加容易。
另外，根据另一个实施方式，从多级磁过滤器的上游侧移开的单 级磁过滤器可用超声波清洗设备等在处理箱中清洗，以使磁吸附剂直 接返回到处理箱中;从而，吸附剂可被有效地回收、再生和再利用。
另外，根据另一个实施方式，粘附微生物的磁性载体如生物活性 炭用作吸附剂被放在箱中，而不需要将淤泥取出箱外，从而可利用吸 附和生物降解两种作用。因此，可高效率低成本地实现更高速度的深 度处理。另外，粘附到生物活性炭表面上的微生物也能降解将活性炭 表面上的孔堵塞的有机物质，从而再生活性碳的吸附性能。从而，可 降低更换活性炭的频率。
另外，根据系统按如下方式安装的另一个实施方式，废水处理系 统不需要损失转换磁过滤器的时间，并且没有必要安装将单级磁过滤 器从上游侧卸去、清洗、并将其返回至下游侧的装置，所述安装方式 为：将一对彼此相互连接并可纵向移动的磁过滤器配置在超导磁体的 腔内，从而当一个磁过滤器在腔内进行废水处理的同时，另一个磁过 滤器可在腔外(转回型)进行返洗。另外，转回型磁过滤器放置在密 封的容器中;从而，即使捕获了细菌如Escherichia coli O157和有毒 物质如导致内分泌失调的化学物质，也可在没有传播的情况下在箱中 进行必要的处理后将其取出。
