超磁分離技術(shù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)精編版

1、最新資料推薦工程說(shuō)明超磁分離技術(shù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)一、超磁分離技術(shù)的特點(diǎn)超磁分離水體凈化技術(shù)是一項(xiàng)新穎的水處理技術(shù)，其成套設(shè)備與普通的 沉淀和過(guò)濾相比，具有無(wú)反沖洗，分離懸浮物效率高，工藝流程短，占地少， 投資省，運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)。針對(duì)城市污水、工業(yè)廢水、礦井水、油田采出 水、河道水、景觀水等不同種類(lèi)的廢水，長(zhǎng)期的凈化試驗(yàn)和工程實(shí)例表明該 技術(shù)具有以下顯著特點(diǎn)：1、處理時(shí)間短、速度快、處理量大，磁盤(pán)瞬間產(chǎn)生大于重力640 倍的磁力，處理效率高，流程短，總的處理時(shí)間大約 3 min，可多臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行，滿足大流 量處理要求；2、 占地少，出水穩(wěn)定，占地面積約為傳統(tǒng)絮凝沉淀的 1 /8，混凝時(shí)間 1min， 絮

2、凝時(shí)間2min,過(guò)水平均流速320m/h。（占地面積：600m3/d, 2.4X 4.0; 3000 m3/d, 9.6X6.0; 10000 m3/d,磁盤(pán)機(jī)外形尺寸 6.0X3.0X 1.9,磁分離磁鼓外 形尺寸，3.3X 2.0X 1.45）3、排泥濃度高,磁盤(pán)直接強(qiáng)磁吸附污泥,連續(xù)打撈提升出水面,通過(guò)卸渣系 統(tǒng)得到高濃度污泥;4、運(yùn)行費(fèi)用低,采用微磁絮凝技術(shù),投加藥量少,且磁種循環(huán)利用率高,運(yùn) 行費(fèi)用低;5、日常維護(hù)方便,設(shè)備無(wú)需反洗,自動(dòng)化程度高,運(yùn)行穩(wěn)定可靠。 二、超磁分離技術(shù)的原理直接磁選技術(shù)在分離污水 （如鋼廠廢水） 中的鐵磁性雜質(zhì)方面效果明顯, 但對(duì)于造紙、化工、制藥、食品、

3、石油等工業(yè)廢水,由于廢水中的有毒有害 物質(zhì)大多為酸堿離子、有機(jī)物、油等，主要是非磁性或弱磁性物質(zhì)，因此采 用直接磁分離方法很難將這些有害物質(zhì)有效分離，必須通過(guò)預(yù)先加入磁種的 方法，使本身無(wú)磁性的有害物質(zhì)帶上磁性， 然后在高梯度磁場(chǎng)中實(shí)現(xiàn)磁分離。 磁種絮凝分選法主要包括磁種絮凝、磁分離和磁種回收三大主要步驟。具 體方法是在一定的化學(xué)條件下，向污水中添加專(zhuān)用磁種和絮凝劑，或鐵磁性 絮凝劑（如表面處理過(guò)的三價(jià)鐵鹽） ，水中有害物質(zhì)通過(guò)氫鍵、范德瓦爾斯力 或靜電力與經(jīng)表面官能團(tuán)修飾的磁種絮接，從而使非磁性物質(zhì)具有磁性或使 弱磁性物質(zhì)的磁性增強(qiáng)，與污染物結(jié)合的磁絮凝劑可以被高梯度磁濾網(wǎng)或磁 盤(pán)捕獲，從而

4、實(shí)現(xiàn)污染物的去除。磁分離設(shè)備分離出的廢渣（磁種和懸浮物 的混合體） 經(jīng)輸送裝置進(jìn)入高速攪拌剪切環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)磁種和懸浮物的分離， 再經(jīng)由磁鼓回收裝置，就可將其中的磁種分選出來(lái)，磁種回收率可達(dá) 99.4 % 以上。回收的磁種可循環(huán)利用，既節(jié)約了生產(chǎn)成本，又減少了環(huán)境負(fù)荷。圖：超磁分離水體凈化技術(shù)工藝流程10續(xù)轉(zhuǎn)関收設(shè) +I IL a r -* 玄 L _ h三、設(shè)計(jì)要點(diǎn)1、混凝反應(yīng)設(shè)計(jì)（1）停留時(shí)間：磁分離設(shè)備的分離方式不同于沉淀池，無(wú)需形成大顆粒的密實(shí)絮體，屬于微絮凝技術(shù)，其混凝反應(yīng)停留時(shí)間約 3mi n,同時(shí)投加混凝劑和 助凝劑，前段投加混凝劑，通常為聚合氯化鋁（PAC）或硫酸鋁，反應(yīng)時(shí)間1mi

5、n，后段投加助凝劑，通常為聚丙烯酰胺（PAM），反應(yīng)時(shí)間2min。在SS=200mg/L450mg/L,磁種 200 目（44 呵）投加量為 200 mg/L 300mg/L, PAC:40 mg/L, PAM:1 mg/L.（2）藥劑投加設(shè)計(jì)：混凝劑和助凝劑采用隔膜或柱塞計(jì)量泵以溶液的形式定比自動(dòng)投加，不同水體藥劑投加量需要根據(jù)混凝試驗(yàn)確定，在缺乏混凝試驗(yàn) 資料時(shí)，混凝劑的投加量一般采用10mg/L15mg/L ,助凝劑投加量為1mg/L2mg/L?；炷齽┡渲脻舛纫话銥?5%10%，助凝劑配制濃度一般為 0.5%1%°。混凝劑需要定期配置，溶藥池容積保證每天溶藥次數(shù)不多于兩次， 儲(chǔ)

6、藥箱容積至少保證每天 24 小時(shí)連續(xù)運(yùn)行所需的藥劑量；助凝劑溶解需要 較長(zhǎng)的時(shí)間，特別是在冬季氣溫較低的情況下，但不易吸潮，目前大型水處 理或污泥處理均采用自動(dòng)溶解投加一體機(jī)，極大的減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。（3）混凝工藝設(shè)計(jì) 在分析超磁分離設(shè)備工藝的基礎(chǔ)上，選擇機(jī)械混合，用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)攪拌器，使水和藥劑混合。機(jī)械攪拌機(jī)一般采用立式安裝，攪拌機(jī)軸中心適當(dāng)偏 離混合池的中心，可減少共同旋流。機(jī)械混合攪拌器有：槳板式、螺旋式和 透平式。槳板式攪拌器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工制造容易，適用于容積較小的混合池， 其他兩種適用于容積較大的混合池。槳板式攪拌器的直徑 D0= （1/32/3） D（D為混合池直徑），攪拌器寬度B=

7、 （0.10.25） D，攪拌器離池底（0.5 0.75） D。當(dāng)H : D< 1.21.3時(shí)（H為池深），攪拌器設(shè)計(jì)成1層，當(dāng)H :D > 1.3時(shí)，攪拌器可以設(shè)成兩層或多層。2、強(qiáng)磁分離機(jī)系統(tǒng)：磁盤(pán)表面場(chǎng)強(qiáng)大于4000GS,流道中心磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大于800GS；過(guò)水流速一般取0.08m/s0.1m/s在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)過(guò)水流速越低，處理 效果越好，但是過(guò)水流速過(guò)低，單位面積磁盤(pán)上將吸附過(guò)多的絮團(tuán)，導(dǎo)致磁 盤(pán)磁場(chǎng)強(qiáng)度衰減，影響處理效果；目前采用的磁盤(pán)直徑一般為 1200mm 和 1500mm,水體與磁盤(pán)的最大有效接觸時(shí)間為12s18.75s磁場(chǎng)強(qiáng)度隨離開(kāi)磁盤(pán)表面的距離增大而減小，超過(guò)30m

8、m,磁場(chǎng)強(qiáng)度將大幅降低，所以一般磁盤(pán)間距控制在10mm30mm;磁盤(pán)轉(zhuǎn)速0.1r/min 1.0r/min，磁盤(pán)轉(zhuǎn)速過(guò)低單 位面積磁盤(pán)接觸絮團(tuán)的量將增加,造成吸附不充分；磁盤(pán)轉(zhuǎn)速過(guò)高將會(huì)導(dǎo)致 吸附絮體中的水份來(lái)不及脫出,造成污泥含水率升高。根據(jù)處理水體污染物 濃度和出水水質(zhì)要求不同,設(shè)備參數(shù)會(huì)有所變化。超磁分離設(shè)備多為非標(biāo)準(zhǔn) 設(shè)備,設(shè)計(jì)單位提處理水質(zhì)水量和要求,設(shè)備廠家根據(jù)相應(yīng)要求進(jìn)行加工, 目前市場(chǎng)上超磁分離設(shè)備的磁盤(pán)強(qiáng)度、磁盤(pán)直徑和間距一般都是固定的，設(shè) 備加工中根據(jù)水質(zhì)水量不同改變磁盤(pán)的數(shù)量來(lái)增加或減少吸附面積來(lái)適應(yīng)處 理水量和水質(zhì)的變化。3、磁種回收投加系統(tǒng)： 磁種回收投加系統(tǒng)中的回收

9、用磁分離磁鼓的表面場(chǎng)強(qiáng) 大于6000GS,噸水處理磁種耗損率小于 3g /m3;磁回收及投加設(shè)備的作用 是實(shí)現(xiàn)磁粉的回收并將其二次投加到混凝反應(yīng)工藝單元，同時(shí)將產(chǎn)生的污泥 排出系統(tǒng)。從超磁分離設(shè)備分離出的絮團(tuán)是磁粉和污泥的混合物，首先需要 對(duì)磁粉進(jìn)行消磁，使絮團(tuán)之間得以分散，然后自流排入磁分散裝置，內(nèi)部設(shè) 置高速攪拌機(jī)和退磁裝置，通過(guò)高速攪拌，將單個(gè)絮團(tuán)打散，使磁粉和污泥 分離，在裝置的溢流口設(shè)置磁回收磁鼓，磁粉和污泥的混合物在溢流到磁鼓 表面時(shí)，磁粉被磁鼓吸附回收，污泥無(wú)法被磁鼓吸附，通過(guò)在磁鼓底部設(shè)置 的污泥管排出系統(tǒng)。被回收的磁粉通過(guò)刮板將其從磁鼓上刮離，再次退磁后 返回磁粉投加裝置，然

10、后通過(guò)計(jì)量泵再次加入到混凝反應(yīng)單元。由于磁粉重 力比水大得多，且不溶于水，在水體中極易沉淀，向混凝反應(yīng)單元投加的是 磁粉和水的混合懸濁液，要通過(guò)不斷攪拌保證磁粉始終處于懸浮狀態(tài)，磁粉 濃度相對(duì)均勻，才能保證相對(duì)準(zhǔn)確的磁粉投加量，磁粉投加量需要根據(jù)試驗(yàn) 確定，在缺乏試驗(yàn)數(shù)據(jù)的情況下，一般景觀水體磁粉的投加量是懸浮物 的 1.5 倍。隨著磁粉懸濁液的投加，磁粉投加裝置的液位將逐步降低，需要 根據(jù)液位的變化自動(dòng)補(bǔ)充自來(lái)水，保持磁粉濃度基本不變。 磁鐵粉的回收再應(yīng)用問(wèn)題。國(guó)外采用三種方法。一是用大離心力的旋流分離器可回收 7 59 8 %的磁鐵粉，二是利用超聲裝置，用強(qiáng)剪力使磁鐵粉與絮凝體分離，但運(yùn)轉(zhuǎn)

11、費(fèi) 用高，三是用泵使反洗水高速送入另一套高磁分離裝置，磁鐵粉即被捕捉與 反洗水分離，使磁鐵粉能循環(huán)使用。該系統(tǒng)包括絮凝、磁分離、反洗、濃縮、 磁種回收等，可全部自動(dòng)化。4、磁種微絮凝系統(tǒng)：Fe3O4含量大于95%，粒徑小于44呵的占80%以 上，剩磁小于8Gs,易于分散藥劑投加量：PAC投加15mg /L , PAM投加 0. 5mg /L；麥秸稈磁種材料制備麥秸稈磁種是通過(guò)在無(wú)磁性的麥秸桿中植入Fe3O4 磁性顆粒來(lái)實(shí)現(xiàn)的過(guò)程如下，將物質(zhì)的量比 2:1的FeCb 6H2O和FeSQ7哉0溶于純水， 將機(jī)械粉碎得到的麥秸桿粉末分散在該溶液中 在氮?dú)獗Ｗo(hù)和磁力攪拌下將 25%的氨水緩慢滴入上述混

12、合溶液中， 然后 70 度反應(yīng) 4h 所得反應(yīng)產(chǎn)物洗滌 后磁性分離、烘干。創(chuàng)新點(diǎn)： 增加懸浮物測(cè)定儀， 根據(jù)懸浮物多少控制磁盤(pán)轉(zhuǎn)速； 采用推流、 折流板、管道混合器方式，提高混合率，防止磁種和絮凝體沉淀；采用齒輪 抓手，用于磁鼓分離含磁種污泥；磁種和絮凝劑的開(kāi)發(fā)。四、機(jī)械加工要點(diǎn)1 、混凝劑投加系統(tǒng)加工要點(diǎn) 投加系統(tǒng)分為：螺桿式固體絮凝劑投加裝置，攪拌溶解池，計(jì)量泵投加 及管路系統(tǒng)。1沾洗管道£溶解池3.變頻水泵1.螺桿式固體絮凝劑投加裝胃反攪拌器6.計(jì)量泵2、磁盤(pán)機(jī)械加工要點(diǎn)圓盤(pán)磁分離器的工作原理是在非磁性的圓板上嵌進(jìn)永久磁鐵，將數(shù)塊同 樣的圓板以一定間隔裝在同一軸上。當(dāng)廢水進(jìn)入裝

13、置時(shí)，廢水中的磁性顆粒 被圓盤(pán)板邊上的磁鐵所吸附而被捕。隨著圓盤(pán)的旋轉(zhuǎn)，被捕集的磁性顆粒從 水中進(jìn)入空間，再由刮板刮下來(lái)。磁盤(pán)是磁分離裝置的核心，也是該裝置的設(shè)計(jì)關(guān)鍵所在。根據(jù)磁分離裝 置基本設(shè)計(jì)要求：合理的表面磁場(chǎng)、高的磁場(chǎng)梯度、高的作用深度、寬的工 作間隙、盡可能長(zhǎng)的磁化流程、適當(dāng)?shù)墓ぷ鳒囟?、適合的轉(zhuǎn)速、方便刮泥、 節(jié)能、安全、操作簡(jiǎn)單等。提出磁盤(pán)的主要設(shè)計(jì)步驟：（1）磁性材料的選用;（2）磁系的設(shè)計(jì)；（3）磁塊的性能的選擇；（4）磁盤(pán)間隙大小和磁場(chǎng)分布。磁盤(pán)的磁系設(shè)計(jì)要考慮多種因素，既有磁體經(jīng)濟(jì)利用的要求，又有磁體產(chǎn)生 足夠的場(chǎng)強(qiáng)和合理的磁場(chǎng)特性等要求。磁系設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)著重解決主要矛盾，首

14、先考慮磁系，保證它有足夠的場(chǎng)強(qiáng)和合理的磁場(chǎng)特性，在此基礎(chǔ)上再很好地 考慮磁體的經(jīng)濟(jì)利用問(wèn)題，并使磁體的工作點(diǎn)盡量靠近最大磁能積點(diǎn)。磁盤(pán)直徑取1.6米，磁鐵外側(cè)為圓弧形狀，覆板厚度 4毫米，中間用8 毫米厚加強(qiáng)肋，覆板用鉚釘連接，釹鐵硼為易腐蝕材料，必須保證磁塊密封 在磁盤(pán)中，所有接口處均采用用橡膠圈密封， 磁塊放置好后灌膠固定和密封。 裝配流程示意圖與實(shí)體圖如下所示。5個(gè)磁盤(pán)的總重為5X 500=2500Kg，軸的材料選用45#優(yōu)質(zhì)中碳鋼，采 用調(diào)質(zhì)表面處理。由于5個(gè)磁盤(pán)均勻分布在軸的中間部分 500mm內(nèi)，軸徑 為d=80mm,軸承受徑向載荷為 轉(zhuǎn)速范圍06 r/min。其他部件設(shè)計(jì)(1)

15、動(dòng)密封：在工作過(guò)程中，承載磁盤(pán)部分的軸段需要沉浸在水中，其 他部件是不需要浸沒(méi)在水中，因此軸的兩端需要采用動(dòng)密封，根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè) 查得，對(duì)于低速、常溫、常壓的液體密封使用普通的接觸式毛氈密封就可以 滿足使用要求。而磁盤(pán)轉(zhuǎn)速小于 3m/s，因此選用接觸式粗毛氈密封。(2) 水泵助卸及卸料刮片：為了快速去除磁盤(pán)表面吸附的絮體，使用聚 四氟乙烯材料制成了“ V”字形的刮片，用螺釘緊固在鋼架結(jié)構(gòu)上其大小剛 好可以裝配在磁盤(pán)間隙中起到刮的作用。由于刮下的絮體缺乏流動(dòng)性，短時(shí) 間內(nèi)會(huì)填滿“ V”形槽，因此設(shè)計(jì)了助卸水泵，四個(gè)分管以一定壓力的水流 沖走槽內(nèi)的絮體。刮片是損耗件，使用一段時(shí)間后需要對(duì)其更換以保證卸料 穩(wěn)定。（3）電器部分：主要由配電柜、變頻器和操作按鈕，動(dòng)力由額定功率為 4Kw的小型三相異步電機(jī)提供。根據(jù)被處理污水的水質(zhì)和絮凝的狀況需要使 用變頻器控制磁盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，從而達(dá)到最佳的分離效