申请日2003.09.23
公开(公告)日2004.10.20
IPC分类号C02F9/12; C02F9/02
摘要
一种用于污水处理的精细净化磁滤装置，包括有顶部接口7和底部接口8的滤罐1及絮凝剂投加装置5，该滤罐1内腔下部设有支承网格絮架9，其结构特点是，所述支承网络架上是粗砂石层10，而该粗砂石层10上是磁性滤砂层11，所述絮凝剂投加装置5的出口经水泵6及连通管道与滤罐1顶部接口7连通，用做投加活性炭粉末的布水管12安装在的所述滤罐1中并位于所述粗砂石层10上方，所述滤罐1的磁性滤砂层11部位装有通电后可产生电磁场的电磁线圈3。本装置具有同时去除悬浮物SS及溶解性和半溶解性有机物及各种染色物质的功能、杀菌灭菌的功能，也适应于给水微污染处理工艺。
権利要求書
1、一种用于污水处理的精细净化磁滤装置，包括有顶部接口 (7)和底部接口(8)的滤罐(1)及絮凝剂投加装置(5)，该 滤罐(1)内腔下部设有支承网格架(9)，其特征是，所述支承 网格架上是粗砂石层(10)，而该粗砂石层(10)上是磁性滤砂 层(11)，所述絮凝剂投加装置(5)的出口经水泵(6)及连通 管道与滤罐(1)顶部接口(7)连通，用做投加活性炭粉末的布 水管(12)安装在的所述滤罐(1)中并位于所述粗砂石层(10) 上方，所述滤罐(1)的磁性滤砂层(11)部位装有通电后可产 生电磁场的电磁线圈(3)。
说明书
用于污水处理的精细净化磁滤装置
技术领域
本实用新型涉及污水处理设备，进一步是指精细净化磁滤装 置。
背景技术
现有技术的污水处理设备中的活性炭颗粒吸附滤床包括顶部 有进水口而底部有出水口(该进水口和出水口在反冲洗时分别为 出水口和进水口)的滤罐，该滤罐内腔下部有活性炭支承网架， 其上置有活性炭。该装置被广泛用于给排水处理工程中的最后一 个工艺单元，但只发现在大型给水处理工程中有数座装置在运 行，其余的均处于停废状态。这是因为活性炭颗粒滤料使用周期 短，简单的酸浸、碱洗、蒸汽洗和真空洗脱附再生，恢复活性小， 操作繁杂，运行费用高，设备投资大。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术存在的缺陷， 提供一种用于污水处理的精细净化磁滤装置，能使通过它的水体 得到高效净化，并具有结构合理，性能可靠、运行成本较低的特 点。
本实用新型的技术解决方案是，所述用于污水处理的精细净 化磁滤装置包括有顶部接口和底部接口的滤罐及絮凝剂投加装 置，该滤罐内腔下部设有支承网格架，其结构特点是，所述支承 网格架上是粗砂石层，而该粗砂石层上是磁性滤砂层，所述絮凝 剂投加装置的出口经水泵及连通管道与滤罐的顶部接口相连通， 用作投加活性炭粉未的布水管安装在滤罐中并位于所述粗砂石 层上方，所述滤罐中的磁性滤砂层部位装有通电后可产生电磁场 的电磁线圈。
以下做出进一步说明。
参见图1和图2，本实用新型包括有顶部接口7和底部接口8 的滤罐1及絮凝剂投加装置5，该滤罐1内腔下部设有支承网格 架9(参见图2)，其结构特点是，所述支承网络架上是粗砂石层 10，而该粗砂石层10上是磁性滤砂层11，所述絮凝剂投加装置 5的出口经水泵6及连通管道与滤罐1顶部接口7连通，用做投 加活性炭粉末的布水管12安装在的所述滤罐1中并位于所述粗 砂石层10上方，所述滤罐1的磁性滤砂层11部位装有通电后可 产生电磁场的电磁线圈3。
所述粗砂石层10的砂石平均粒度可以是2-20mm，采用天然 砂石即可，而磁性滤砂层11的磁性滤砂可选用烧结矿砂、天然 颗粒磁石、导磁滤料和人造陶瓷等，所述磁性滤砂的粒度范围为 小于5mm(例如0.1-5mm)且经退磁处理失去磁性，在一定磁激 励条件下又恢复磁性。所述絮凝剂加装置5为已有技术结构，它 主要由罐体和装在罐体中并由电动机带动旋转的搅拌桨组成;所 述布水管12可采用管壁上沿轴向开有若干出水孔的已有技术结 构;电磁线圈3可采用图3所示圆圈体之实施例结构。
参见图1和图2，实际使用中滤罐1的顶部接口7和底部接口 8在吸附过滤工作过程中分别为原水进口和滤清水出口，而在反 冲洗过程中该接口7、8分别为冲洗水出口和冲洗水进口，即所 述滤罐1的顶部接口7和底部接口5同外部系统的连接及其原水 过滤过程与反冲洗过程同常规的气水反冲洗滤床是一致的。
本实用新型的设计原理和工作过程是，电磁线圈3在通电时 产生励磁场并保持同向磁性，磁性滤砂层在磁场作用下变成磁性 滤床;磁性滤砂之间的相互磁力作用使滤床“松软”，具有极大 的空隙率和截污能力，是普通滤床的数倍;磁性滤砂颗粒表面有 无数个微米级凹坑，使得从布水管12送来的微米级活性炭粉末 能吸附在滤砂表面[所述布水管12同输送活性炭粉末(浆料)的 装置(图中未画出)相连接]，当处理有机废水时，启动投加装置 5及水泵6，连续在待滤水中投加微量的铁盐类絮凝剂 (1-50mg/L)，在磁力作用下，铁盐类絮凝剂分子中原有的铁离 子使水中溶解状或胶体态的有机污染物结成μm级以下的超细微 絮花(氢氧化铁和结晶水的疏水体)，当含这种絮粒水体继续穿 过“磁滤床”时，几个方面的作用使水体高效净化：1、水分子 群瞬间受到磁力，改变H+-O-H+的夹角，许多亲水有机物瞬间疏 水;2、疏水有机物与超细微铁质絮花瞬间共聚;3、该絮花在磁 滤料表面“滑过”，与“磁源点”间距无穷小，受到极大的吸引 力而被吸附在磁性滤砂表面的活性炭粉末上，这就是磁絮凝和磁 凝聚过滤作用。
当磁滤床失去磁激励条件时，磁滤料恢复“失磁性”，反冲洗 得以进行，由于碳和磁的原因，该系列装置的反冲洗水易于沉淀 浓缩，也易于气浮浓缩。经过沉淀或气浮分离并浓缩了的污泥， 易于机械脱水成饼，该系列装置的反冲洗水一般回到工程系统中 的某前位单元(调节池、气浮池、生化池、二沉池等)中的任一 单元进行固液分离。反冲洗后，重新进行活性炭粉末涂层，再通 电励磁，进行新的一个运行周期。
本实用新型所采用活性炭粉末的比表面积是已有技术设备所 采用的活性炭颗粒的数千倍，微孔容积是后者的数百倍，其吸附 总“势能”为1Kg活性炭粉相当于数吨活性颗粒。活性炭粉末便 宜，使用一次当其吸附速率下降时，还远未饱和就“淘汰”，再 重新涂布活性炭粉末。
活性炭粉末还可以作为某些种生物酶的载体并可以进行各种 改性。
活性炭粉末还可以为某些离子型纤维素的载体形成立体过滤 膜。
本实用新型工作过程是，对于每一个运行周期，在反冲水结 束后，过滤开始前，将活性炭粉末浆料由布水管12送出，涂布 于磁性滤砂层11的砂粒表面，该过程可于3-15分钟内完成。然 后开始原水过滤过程。
滤床截污能力饱和后(微孔吸附能力还未饱和)，压差信号或 时间信号反应，自动或者人工操作，进入气水反冲洗。
尚未接近饱和地吸附了污染物质的活性炭粉末，随反冲洗水 淘出滤床回流到原水预沉调节池，由其他工艺段达到固液分离。
之后另一工作周期开始，如此周而复始。
水过滤过程和反冲洗过程与常规气水反冲洗滤床一样。
本实用新型利用了这样的基本参数：1Kg活性炭粉末(直径 1～3μm)总表面积相当于2.5-3吨活性炭颗粒(直径3mm，长 5～8mm)的表面积;1Kg活性炭末的有效吸附微孔总容积相当于 0.5吨活性炭颗粒的有效吸附总容积。虽然该技术处理每100吨 水只消耗了0.5～0.8Kg活性炭粉末，但其有效性与消耗了0.4～0.6 吨活性炭颗粒相同。
原水通过本滤罐1时，首先被去除水中悬浮物质，SS由40mg/L 降至2mg/L-3mg/L，然后再除掉水中溶解性污染物质，CODcr去 除相对值约100mg/L～120mg/L，去除率可达到60～80%，出水SS ≤1mg/L。
由以上可知，本实用新型为一种用于污水处理的精细净化磁 滤装置，它具有同时去除悬浮物SS及溶解性和半溶解性有机物 及各种染色物质的功能、杀菌灭菌的功能，适应于各种工业有机 废水和综合污水经过各种生化加物化或单独经过综合物化或生 化处理后，再进行高水质要求的深度处理，以期达到一般性工业 自来水回用和中水回用的目的，或达到高质量的排放目的。
该装置也适应于给水微污染处理工艺。
