[发明专利]一种磁絮凝反应器

说明书

技术领域

本发明属于污水处理设备，具体地说，它涉及一种反应器，尤其是磁絮凝反应器。

背景技术

近年来，随着科学技术的发展和跨学科的综合利用，通过磁场降解污水中的污染物或对污水中带有磁性的物质进行分离等已成为新型的水处理技术。相关研究表明，磁场会对许多物质的理化特性产生一定的影响，利用磁场来改善絮凝剂的絮凝性能，强化絮凝剂的絮凝效果，提高其破乳能力是改善污水处理絮凝沉淀工艺成效的途径之一。目前，国内外研究的用于污水处理的磁发生装置，如公开的专利高梯度磁分离处理饮用水工艺及设备(专利号：CN89106210.6)、处理钢铁厂废水的永磁分离装置(专利号：CN92108011.5)、利用超导磁分离技术的废水处理系统(专利号：CN200480000539.1)，大多是分离水中一些带有磁性的物质，且这些设备存在运行费用大、作用时间长、占地面积大、作用速度慢等缺点。另外，现有的絮凝沉淀工艺本身还存有基建费用高、投药量大、净化率低、产生污泥量大等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁絮凝反应器。该装置操作简便、磁化时间短、处理效果显著、产生磁场较稳定、对絮凝剂作用强并且能起搅拌作用，能增强絮凝剂的絮凝效果和破乳能力，减少絮凝剂消耗量且产泥量。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：

一种磁絮凝反应器，包括反应容器和电磁发生系统，反应容器由上到下分为反应区、缓冲区和沉淀区，反应容器中设有絮凝剂投加装置；反应容器的中心有自上而下延伸到缓冲区底部的中心圆管；反应容器上设有进水口和排水口，进水口与中心圆管相连，中心圆管的下方设有一圆锥形挡板，挡板下部为沉淀区，在沉淀区底部设有排泥管；在反应容器外部，上下分别对称设置有支架；电磁发生系统是呈螺旋状环绕在反应容器外的纵向线圈、呈十字相对分布在反应容器四周的四组长方形串联线圈、轭铁和冷凝系统组成，轭铁的内侧为线圈，外侧为冷凝系统；所说的四组长方形线圈缠绕在反应容器外部的支架上。

为了便于缠绕线圈和絮凝沉淀反应，设计反应容器上部(反应区、缓冲区)呈圆筒状，下部(沉淀区)呈圆形漏斗状。

上述电磁发生系统中的线圈由两部分组成，其中一部分是呈螺旋状环绕包裹在反应容器外部的线圈，提供纵向的磁场，另一部分是四个长方形线圈成对称缠绕在反应容器外部的支架上，四个线圈串联，提供横向磁场。

本发明的反应器运行时，两套线圈分时序工作，采用脉冲直流电源，通过电流大小控制磁场强度，电源功率根据所需磁场强度而定。在反应容器内可间歇产生上下、左右、前后的磁场，可使反应容器内的磁性絮凝剂处于不断运动状态，在其自身的架桥、网捕、电中和等作用下同污水中的颗粒物质充分结合后沉淀。线圈外包有一层轭铁，可起到固定线圈和防止磁场外漏的作用。轭铁外部有冷凝系统来防止线圈工作时温度过高，可选用水冷，冷凝水从下进水口进入从上部出水口流出。反应容器主体采用导磁材料，污水从反应容器的入水口通入中心圆管进入反应区，圆管深入到反应容器缓冲区上部，经圆锥形挡板阻挡作用在反应区处形成涡旋，并与从加药系统投加的絮凝剂接触混合入反应容器，挡板同圆管下端的喇叭口相连，其作用即可阻挡下端沉淀污泥上涌阻碍进水，又使进入的废水在其上受到阻力而形成涡旋，起到一定混匀作用。絮凝剂由加药系统加入反应容器，由于受到磁力的影响而发生运动，从而同水中颗粒物质结合后沉降。当污水处理一段时间后(处理时间同进水量和反应容器大小有关)，带有污染物的絮凝剂沉降到污泥沉淀区，从排泥管排出。

向该磁场反应器中投加负载磁种的絮凝剂，同一般的絮凝沉淀工艺相比，对生活污水，一些工业废水，如印染废水、含油废水、含金属离子等废水都有更好的净化处理效果。基于电磁感应和磁效应机理，在反应器外部，通过配置产磁线圈，使在反应容器内部形成一定磁场强度的涡旋磁场，从而不仅对水起到磁化作用，更提高絮凝剂的絮凝效果和破乳能力，强化与加速污染物同絮凝剂的结合，大大降低絮凝剂的使用量，而取得更好的处理效果。通过设置两套线圈工作分时序，可使带有磁性的絮凝剂颗粒在水中不停运动，又能起到搅拌作用。另外该设备可长时间持续运作，操作简便、节省人力物力、减小反应器容积、节省能耗、降低运行费用、减少产生的污泥量。

总之，本发明具有磁化时间短、效果强、处理废水效果好，操作简单、运行成本低等优点。

附图说明

图1为磁絮凝反应器的结构示意图。