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磁混凝水处理技术的磁介质粒径确定方法及混凝方法

233   编辑:管理员   来源:中建环能科技股份有限公司  
2024-03-12 17:02:19
权利要求书: 1.一种磁混凝水处理技术的磁介质粒径确定方法,其特征在于:包括以下步骤:S1、从磁介质与污水的反应池中的沉积物中取样作为第一样本,确定磁介质粒径的上限;

S2、从磁泥回收机的尾泥中取样作为第二样本,确定磁介质粒径的下限;

S3、根据步骤S1和步骤S2确定的粒径范围,筛析不同粒径的棒磨磁介质,确定最佳的粒径范围。

2.根据权利要求1所述的一种磁混凝水处理技术的磁介质粒径确定方法,其特征在于:在所述步骤S1中,所述沉积物为反应池中磁介质混凝搅拌池中的沉积物。

3.根据权利要求2所述的一种磁混凝水处理技术的磁介质粒径确定方法,其特征在于:所述磁介质混凝搅拌池为反应池所在工序中的前二级搅拌结构。

4.根据权利要求1所述的一种磁混凝水处理技术的磁介质粒径确定方法,其特征在于:所述步骤S1中,采用湿法筛分的方式对第一样本进行筛选。

5.根据权利要求4所述的一种磁混凝水处理技术的磁介质粒径确定方法,其特征在于:所述步骤S1中,对湿法筛分后的筛下物进行提纯,提纯出第一纯磁介质,根据第一纯磁介质中粒径范围含量确定磁介质的粒径上限。

6.根据权利要求5所述的一种磁混凝水处理技术的磁介质粒径确定方法,其特征在于:在所述第一纯磁介质中,以目数数值从大向小的顺序开始划分粒径范围,以划分后的粒径范围进行对第一纯磁介质中的含量进行统计,确定第一纯磁介质中不同粒范围径的含量占比,以不同粒范围径的粒径含量占比确定粒径上限。

7.根据权利要求1所述的一种磁混凝水处理技术的磁介质粒径确定方法,其特征在于:所述步骤S2中,对第二样本进行提纯,提纯出第二纯磁介质,根据第二纯磁介质中粒径范围的含量确定磁介质粒径的下限。

8.根据权利要求7所述的一种磁混凝水处理技术的磁介质粒径确定方法,其特征在于:在所述第二纯磁介质样本中,以目数数值从小向大的顺序开始划分粒径范围,以划分后的粒径范围进行对第一纯磁介质中的含量进行统计,确定第一纯磁介质中不同粒范围径的含量占比,以不同粒范围径的粒径含量占比确定粒径下限。

9.根据权利要求1所述的一种磁混凝水处理技术的磁介质粒径确定方法,其特征在于:所述步骤S3中,对不同粒径组成的棒磨磁介质进行筛选,筛选出大于步骤S1中粒径上限的磁介质和小于步骤S2中粒径下限的磁介质,以大于粒径上限的磁介质和小于粒径下限的磁介质质量之和作为基准值,取最小的所述基准值对应的棒磨磁介质的粒径作为最佳磁介质粒径。

10.一种磁混凝水处理技术的混凝方法,其特征在于:使用权利1?9任意一项所制备的磁介质,并将所述磁介质使用到以下步骤中:S01、将磁介质置入反应池中,所述反应池中同时输入污水和药剂,通过药剂和磁介质的配合吸附污水中的杂质;

S02、对反应池中的污水进行搅拌,使污水中的杂质在药剂作用下与磁介质产生絮状物;

S03、将搅拌反应后的污水输入到沉淀池中,使絮状物进行沉淀,并将沉淀物与污水分离;

S04、将沉淀物输送至磁泥回收机,将磁介质与污泥分离;

S05、在磁泥回收机上设置回收磁场,所述磁介质在所述回收磁场中处于磁饱和状态,所述回收磁场对磁介质进行磁化,磁化后的磁介质产生剩余磁场强度,所述剩余磁场强度低于产生磁链的临界值。

说明书: 一种磁混凝水处理技术的磁介质粒径确定方法及混凝方法技术领域[0001] 本申请涉及污水处理技术领域,具体而言,涉及一种磁混凝水处理技术的磁介质粒径确定方法及混凝方法。背景技术[0002] 在污水处理领域,磁混凝水处理技术是一种利用磁介质对污水进行吸附处理的技术方案,也被称为高效磁混凝水处理技术。在该技术方案中,需要使用磁介质来吸附污水中的杂质,将污水中的杂志吸附成能够过滤的絮团,从而对污水中的杂质从污水中分离。再通过磁回收机将磁介质进行回收处理,使磁介质能够循环使用。[0003] 磁介质的粒径会对磁介质吸附能力和回收率造成很大的影响。一方面,如果仅仅根据混絮凝原理,磁介质的粒径越小越好,这样磁介质具有足够大的比表面积,以便与药剂充分反应。但是作为高效磁混凝水处理技术一个标志性技术优势就是作为载体的磁介质具有很高的回收率,那么在回收磁介质时,磁介质粒径越小,回收率会越低,回收所需要背景磁场强度越大;另一方面,前面确定的混凝方式和常用加载沉淀混凝搅拌强度条件下,磁介质过粗,容易沉积甚至板结于反应池池底中,影响磁介质的使用效率。因此,市场上缺乏一种磁介质粒径的确定方法,以解决在保证磁介质吸附能力的前提下,磁介质回收率不高、磁介质成本高的问题。发明内容[0004] 本申请的目的在于提供一种磁混凝水处理技术的磁介质粒径确定方法及混凝方法,其针对现有技术问题不足,实现对磁混凝水处理技术中不同粒径的磁介质含量的分析,从而对磁介质的最佳粒径进行确定,从而在确保磁混凝水处理效率的同时提高磁介质的回收率,从而提高磁混凝水处理技术的经济性。[0005] 本申请的实施例通过以下技术方案实现:一种磁混凝水处理技术的磁介质粒径确定方法,包括以下步骤:[0006] S1、从磁介质与污水的反应池中取样作为第一样本,确定磁介质粒径的上限;[0007] S2、从磁泥回收机的尾泥中取样作为第二样本,确定磁介质粒径的下限;[0008] S3、根据步骤S1和步骤S2确定的粒径范围,筛析不同粒径的棒磨磁介质,确定最佳的粒径范围。[0009] 在上述步骤中,要提高磁混凝水处理技术的经济性,因此需要磁介质可以得到充分利用,避免磁介质大量沉降在反应池中。磁介质吸附杂质后进入下一工序的比例越高,那么磁介质的利用率也就越高,磁介质的经济性也就越好。[0010] 所述第一样本为磁介质混凝搅拌池中的沉积物,所述反应池包括多个搅拌池,所述磁介质混凝搅拌池为反应池中的第一个或者第二个搅拌池,污水在通过磁介质混凝搅拌池搅拌作用后,会进入絮凝搅拌池中;而在絮凝搅拌池中,磁介质与杂质结合成的颗粒会相互结合为大的絮团,在污水从絮凝搅拌池排出后,就会进入到下一个过滤工序中。由于絮凝搅拌池需要确保絮体的稳定,因此絮凝搅拌池中的搅拌强度相对较低,使得絮凝搅拌池中更容易出现沉降,因此絮凝搅拌池中沉淀的絮团会带有细的磁介质,而这部分细的磁介质则是在由于受到整个絮团的影响才出现沉积现象。因此,在选择第一样本时,在磁介质混凝搅拌池中的沉积物中进行取样,避免絮团对样本准确性造成影响。[0011] 因此,在磁介质混凝搅拌池中对第一样本进行取样,采集到的第一样本的粒径范围更全面,从而确保最终得到的粒径的上限更准确。例如,在絮凝搅拌池中,搅拌强度明显降低,因此磁介质吸附杂志成为絮体后,絮体的沉降会使得絮团中所有的磁介质一同沉降,使得絮凝搅拌池的沉积物中磁介质的分布并不稳定。所以,在絮凝搅拌池较弱的搅拌环境下,取得的样本随机性很大,絮凝搅拌池不适宜作为取样位置。因此在絮凝搅拌池前端的磁介质混凝搅拌池中对第一样本进行取样,在磁介质混凝搅拌池中,是污水、药剂和磁介质的混合反应区域,污水中的杂质会在药剂作用下与磁介质进行结合,从而围绕磁介质形成大颗粒,此时若磁介质的粒径过大,相同粒径的磁介质形成的大颗粒中则会出现大比例的沉降。这部分的沉降则是由粒径作为主要原因造成,使得取得的第一样本的粒径范围更准确,可以更准确地找出不同粒径的磁介质的沉降比例,从而确定磁介质的粒径上限。[0012] 而从磁泥回收机的尾泥中对第二样本进行取样,是因为尾泥中的磁介质均为未被回收的磁介质。因为磁泥回收机需要确保整体磁介质的回收效果,并且要确保磁泥回收机的磁场不能对磁介质造成损害。因此磁泥回收机不能对全粒径范围的磁介质进行全回收。考虑到尾泥中磁介质再次回收的经济成本与收益明显不对等,因此在尾泥中的磁介质会被放弃,所以这部分的磁介质也就是被浪费掉的磁介质,无法循环反复使用。这部分的磁介质比例越大,整个磁混凝水处理技术的经济性也就越差。

[0013] 所以再磁泥回收机的尾泥中采集第二样本,可以准确得到被浪费的磁介质的粒径范围,从而得以确定粒径的下限。再确定磁介质粒径的下限后,将后续磁介质的粒径控制在下限数值上方,尾泥中的磁介质含量就会明显降低,从而通过减少磁介质浪费的数量的方式,提高磁混凝水处理技术的经济性。[0014] 由于磁介质本身通常是通过棒磨机打磨的方式产生,因此生产出的每一种粒径的棒磨磁介质中都包含有不同粒径的磁介质,该粒径型号对应的磁磨棒磁介质中,磁介质的粒径是正态分布的。例如100目的磁磨棒磁介质,其中的磁介质粒径就是正态分布的,且正态分布的y轴最大值与100目的粒径对应。此处的棒磨磁介质指的是由棒磨机生产加工出的磁介质产品。例如,生产出的100目的棒磨磁产品中,粒径为100目的磁介质含量最高,但是其中也必然包括例如粒径为90目和110目的磁介质,只是其它粒径的磁介质含量明显低于粒径为100目的磁介质含量。由于生产出的棒磨磁介质中,各种粒径的磁介质含量呈正态分布,因此即使确定了磁介质的粒径上限和粒径下限,也不能直接得出最佳的粒径。所以需要通过步骤S3对棒磨磁介质进行进一步地筛析,确定粒径上限和粒径下限后,也就确定了筛析的粒径范围。以粒径上限和粒径下限之间的区域为筛析的范围,粒径超出筛析范围的含量越多,那么磁介质的利用率也就越低。此处磁介质的利用率指在磁混凝水处理过程中经过完整流程成功回收后重复循环使用的磁介质与总体磁介质的比例。不同棒磨机生产的棒磨磁介质的品质不同,那么棒磨磁介质中不同粒径的正态分布曲线也就不同。同理,任意生产方式或生产设备生产出的磁介质产品中,不同粒径的正态分布曲线也不相同。所以需要通过步骤S3来确定不同磁介质产品的最佳粒径。[0015] 在确定磁介质的最佳粒径后,选用最佳粒径的磁介质与污水混凝,去除污水中的杂质。[0016] 基于所述磁介质的一种磁混凝水处理技术的混凝方法,包括以下步骤:[0017] S01、将磁介质置入反应池中,所述反应池中同时输入污水和药剂,通过磁介质颌药剂的配合吸附污水中的杂质;[0018] S02、对反应池中的污水进行搅拌,使污水中的杂质在药剂作用下与磁介质产生絮状物;[0019] S03、将搅拌反应后的污水输入到沉淀池中,使絮状物进行沉淀,并将沉淀物与污水分离;[0020] S04、将沉淀物输送至磁泥回收机,将磁介质与污泥分离;[0021] S05、在磁泥回收机上设置回收磁场,所述磁介质在所述回收磁场中处于磁饱和状态,所述回收磁场对磁介质进行磁化,磁化后的磁介质产生剩余磁场强度,所述剩余磁场强度低于产生磁链的临界值。[0022] 在所述磁介质在回收磁场中达到饱和状态后,磁介质即使离开回收磁场,磁介质的磁感应强度并不按原来的途径返回,而比原来的曲线略高,即铁磁性物质磁感应强度的变化滞后于外加磁场强度的变化。也就是说,当背景磁场施加于铁磁性物质时,其原子的偶极子按照外加场自行排列,即使当背景磁场被撤离,部分排列仍保持,也就是说铁磁性物质被磁化后,其磁性会继续保留一段时间,而且铁磁性物质磁化程度与背景磁场和磁化时间成正比。另外从理论上分析,对于结构固定的磁回收机,背景磁场越高,提供的磁场力越大,得以回收的细颗粒磁介质越多,磁介质的回收率也会越高。[0023] 而在反应池的混凝过程中,磁介质被磁化后的剩余磁化强度能促使磁介质颗粒相互吸引,磁介质之间的吸引能够使污水中形成的絮状物之间能够更紧密地连接,并具有防止絮状物被打散的效果,对混凝效果及节省药剂是有利的。[0024] 要使磁介质在污水中不会在因剩余磁场强度而互相吸引抱团,需要将磁介质的剩余磁场强度控制在一定的范围内,防止磁介质形成磁链现象。如果外加磁场过大,或者磁化时间过长,导致铁磁性物质经磁化后的剩余磁化强度过大,表征为铁磁性物质相互吸引力过大,又会形成混凝搅拌提供的能量不足以破坏的磁链现象,使得磁介质抱团,不能充分分散与微小絮团结合,这是对混凝效果很不利的。因此,需要对回收磁场的强度和回收磁场对磁介质的作用时间进行控制。[0025] 在磁介质的剩余磁场强度低于产生磁链的临界值的情况下,磁介质之间的相互磁力不足以使磁介质之间出现抱团现象,又能够增加絮状物连接之后的稳定性,起到节省助凝剂等药剂的作用。并且絮状物或者絮团在污水中结构更稳定,能够减少絮团成型后被打散的比例,提高了污水的处理效率。[0026] 本申请实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果:[0027] 本发明通过对磁介质的粒径进行确定,提高了磁介质进入到回收过程的比例,也提高了磁介质的回收率,从而从整体上提高了磁介质的利用率,避免了磁介质的浪费,提高了磁混凝水处理技术的经济性。附图说明[0028] 为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。[0029] 图1为本发明中第一纯磁介质粒径含量图;[0030] 图2为本发明中第二纯磁介质粒径含量图;[0031] 图3为本发明中不同磁介质产品中粒径含量图;[0032] 图4为本发明中不同磁场强度下磁介质回收率的曲线图;[0033] 图5为本发明的粒径确定方法的流程图。具体实施方式[0034] 在本申请的描述中,需要说明的是,若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,因此不能理解为对本申请的限制。[0035] 在本申请的描述中,若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。[0036] 实施例一[0037] 如图1至图3所示,本发明提供了一种磁混凝水处理技术的磁介质粒径确定方法及混凝方法。其中的粒径确定方法包括以下步骤:[0038] S1、从磁介质与污水的反应池中的沉积物中取样作为第一样本,确定磁介质粒径的上限;磁介质在与污水中的杂质接触形成大颗粒或者絮状物后,部分大颗粒或者絮状物不会随着污水流动到下一工序中,而是会沉积在反应池内。粒径越大的磁介质形成的大颗粒或者絮状物越容易出现沉积现象。但是絮状物的沉降会携带大量的小粒径的磁介质,会对取样的第一样本造成很大的随机性。絮状物主要在絮凝搅拌池中形成,絮凝搅拌池的前一级池子为磁介质混凝搅拌池,也简称为混凝搅拌池。磁介质混凝搅拌池是磁介质、药剂和污水的混合区域,也是磁介质与污水中杂质结合形成大颗粒的区域,因此磁介质混凝搅拌池中的沉积物主要是大颗粒,在此处取样准确度更高。因此,取用反应池中磁介质混凝搅拌池中的沉积物来分析不同粒径的磁介质的比例,以不同粒径的磁介质的比例来确定磁介质粒径的上限;[0039] S2、从磁泥回收机的尾泥中取样作为第二样本,确定磁介质粒径的下限;在磁泥回收机回收磁泥时,部分磁介质混合在污泥中没有被磁泥回收机回收,导致这部分的磁介质随着尾泥,而粒径越小的磁介质越容易跟随尾泥排出磁泥回收机。因此,取用尾泥作为样本来分析不同粒径的磁介质的比例,以此来确定磁介质粒径的下限;[0040] S3、根据步骤S1和步骤S2确定的粒径范围,筛析不同粒径的棒磨磁介质,确定最佳的粒径范围。在步骤S1和步骤S2中,可以计算得到磁介质粒径上限和下限的理论值,但是在实际使用的棒磨磁介质中,一种粒径的磁介质里面往往夹杂着不同粒径的磁介质。因此,需要对实际使用的棒磨磁介质进行选择,从粒径的上限和下限的范围中得到最佳的粒径。[0041] 优选的,在所述步骤S1中,所述沉积物为反应池中磁介质混凝搅拌池中的沉积物。反应池是药剂、磁介质与污水进行反应结合的场所,使磁介质与药剂和污水中的杂质进行吸附结合形成大颗粒,最终大颗粒结合形成絮体。形成絮体的目的是便于在后续的工序里进行过滤处理。

[0042] 所述反应池中的工序是一个大工序,这个大工序中包括多个池子,多个池子中可以全采用搅拌池,也可以将静态混合池与搅拌池结合,而所述絮凝搅拌池为反应池所在工序中最后一个搅拌池。在絮凝搅拌池中,絮体进入到最后的吸附凝聚过程。为了避免已经成型的絮体遭到大量的破坏,所以絮凝搅拌池中的搅拌强度较小,而絮凝搅拌池中的絮体数量又最多,但是絮体中包含了大量的小粒径的磁介质,这部分小粒径的磁介质会对真实的沉降比例造成明显的影响。因此,虽然絮凝搅拌池中的沉积物很多,而沉积物却是磁介质与杂质吸附后形成的絮体,所以不采用絮凝搅拌池中的沉积物作为第一样本。[0043] 所以,在絮凝搅拌池前端的磁介质混凝搅拌池中对第一样本取样。磁介质混凝搅拌池也简称混凝搅拌池。在磁介质混凝搅拌池中,磁介质和杂质在药剂作用下发生凝聚并形成大颗粒,此时大颗粒若发生沉积,那么沉积的主要原因则是磁介质的粒径尺寸导致。因此在磁介质混凝搅拌池中取得的样本可以得到最佳最准确的形成沉降的磁介质粒径范围。以这些沉降的磁介质的粒径范围作为基准确定出最大粒径。在确定最大粒径后,就可以大幅减少磁介质的沉降比例,使得更多的磁介质能够进入到后续工序,最终进入到磁回收机处进行回收,然后进行循环利用。当更多的磁介质能够得到循环利用,那么在磁混凝水处理过程中单位时间对磁介质的补充数量也就得到减少。并且在磁介质更容易进入到磁回收机之后,反应池中的沉淀物含量增长速度低,对反应池内沉淀物清理的频率也就会降低,因此可以确保反应池在一定时间段内正常工作的时间得到提升。也就是达到了降低维护频率,提高了磁混凝水处理技术的效率的效果。

[0044] 优选的,所述步骤S1中,采用湿法筛分的方式对第一样本进行筛选。所述湿法筛分中使用筛子对第一样本进行筛分,所述筛子的筛孔直径为0.25mm。[0045] 筛分时先在盆内盛放适量的清水,至少能够淹没筛面,将安装有振动装置的0.25mm的筛子放入盆内,再把第一样本倒入细筛,通过筛子的振动使液体来回通过孔筛,以松散物料层,打碎团聚的颗粒,并使小于0.25mm的颗粒进入水溶液中。经过一段时间后将筛子连同筛上物料移到另一个清水盆内,继续筛分,如此反复进行,直到通过筛孔的颗粒数减少到与颗粒总数相比可以忽略不计的程度为止。筛分结束后将筛下物烘干称重,此处的筛下物的尺寸必然是能够经过筛孔的,因此筛下物的尺寸小于0.25mm。

[0046] 所述步骤S1中,对湿法筛分后的筛下物进行提纯,提纯出第一纯磁介质,根据第一纯磁介质中粒径范围含量确定磁介质的粒径上限。[0047] 以下述的一个实施例作为参考,本实施例对应的数据为图1至图3所示的数据。[0048] 在进行提纯操作时,取一定质量?0.25mm物质,先经过实验室XCRS?74型滚筒磁选机粗选得粗磁介质,XCRS?74型滚筒磁选机粗选时激磁电流为3.5A,再采用CXG?90A型磁选管提纯,磁选管的激磁电流为2.5A,得到第一纯磁介质。第一纯磁介质的筛析结果如图1所示。[0049] 在所述第一纯磁介质中,以目数数值从大向小的顺序开始划分粒径范围,以划分后的粒径范围进行对第一纯磁介质中的含量进行统计,确定第一纯磁介质中不同粒范围径的含量占比,以不同粒范围径的粒径含量占比确定粒径上限。[0050] 图1中所示各试样粒度分析结果可以看出,沉积于T2反应池池底的磁介质中92.79%的部分集中在大于100目粒径范围内,这部分磁介质含量过高严重影响磁介质的使用效率和高效磁混凝水处理技术使用的经济性。因此,为了提高磁混凝水处理技术的经济性,以100目作为磁介质的最大粒径。

[0051] 所述步骤S2中,对第二样本进行提纯,提纯出第二纯磁介质,根据第二纯磁介质中粒径范围的含量确定磁介质粒径的下限。[0052] 在对第二样本进行提纯时,将第二样本经过实验室XCRS?74型滚筒磁选机粗选得粗磁介质,粗选时XCRS?74型滚筒磁选机的激磁电流为3.5A,再采用CXG?90A型磁选管提纯,磁选管的激磁电流为2.5A,得到纯磁介质。纯磁介质筛析结果如图2所示。[0053] 在所述第二纯磁介质样本中,以目数数值从小向大的顺序开始划分粒径范围,以划分后的粒径范围进行对第一纯磁介质中的含量进行统计,确定第一纯磁介质中不同粒范围径的含量占比,以不同粒范围径的粒径含量占比确定粒径下限。[0054] 由图2所示各试样粒度分析结果可以看出,磁回收机尾泥中带出的磁介质中88.99%集中在小于500目范围内,这部分磁介质含量过高同样会严重影响磁介质的使用效率和高效磁混凝水处理技术使用的经济性。因此,为了确保磁混凝水处理技术的经济性,磁介质的粒径下限为500目。

[0055] 所以,本实施例中粒径的上限为100目,粒径的下限为500目。磁介质的粒径选择范围为大于500目小于100目。[0056] 因为磁介质产品中的磁介质粒径并不相同,并且磁介质产品的品质也会受到生产设备和生产方法的影响。所以在得到磁介质的粒径上限和粒径下限之后,还需要对磁介质产品本身的粒径特性进行筛析,经过筛析后的才能够确定磁介质产品的最佳粒径。[0057] 结合磁介质生产用棒磨机出料粒径呈正态分布的特点,研究人员筛析不同粒径组成的棒磨磁介质,本实施例中确定+100目和?500两种粒级颗粒质量之和最小的磁介质为高效磁混凝技术用磁介质粒径特性。筛析结果如图3所示。[0058] 如图3筛析结果所示,很明显粒径范围在?150目占77.34%的棒磨磁介质,+100目和?500目两种粒径的占比之和最小,即100~500目之间的磁介质含量最多,故确定磁介质最佳粒径范围为?150目占70~80%。[0059] 基于上述研究结果,明确磁介质表观特性要求:粒径范围为?150目占70~80%;磁性物含量≥98%;水分含量≤3%。工程应用证明,在此特性条件下的磁介质,正常运行状态下磁介质回收率可达99.2%,有效降低运行成本。[0060] 从上述实施例可以看出,本发明先从理论上对磁介质的粒径上限和粒径下限进行确定,然后根据理论的粒径上限和粒径下限对实际的磁介质产品的最佳粒径进行确定,从而达到确定实际使用中磁介质产品最佳粒径的目的。在确定了磁介质产品最佳粒径后,可以降低反应池中磁介质的沉降量,使更多的磁介质能够经过完整的工序进入到最后的磁回收机处,然后被回收重复循环利用;同时还可以减少磁回收机排出的尾泥中的磁介质含量,从而降低了磁介质的损失浪费。因此本发明从增加利用率、减少损失的方式提高了磁混凝水处理技术的经济性。[0061] 需要说明的是,本申请的技术方案的步骤S3是针对实际使用中的磁介质产品的最佳粒径的确定,由于磁介质产品的品质不同,因此得到的数据也会不同。但是也正因为本申请的步骤S3是针对实际使用中的磁介质产品,因此得到的最佳粒径也是最准确的数据。经本发明技术方案得到的最佳粒径对于相同厂家相同型号的磁介质产品可以统一适用;在面对不同厂家或者不同型号的磁介质产品,或者不同规格的磁混凝水处理设备时,则需要通过本发明的技术方案对磁介质的最佳粒径重新确定。在本发明的图1至图3中,?100目指小于100目,+100目指大于100目。在图3的柱状图顶部的百分数代表阴影部分和空白部分之和与磁介质总数的占比。[0062] 因此,在步骤S3中指的最佳粒径范围是指磁介质产品的最佳粒径范围。为了更清楚地说明本发明中磁介质与磁介质产品的区别。在此举例进行说明:100目的磁介质产品中包含了90目、110目以及更多不同粒径的磁介质。而100目的磁介质指的是全部100目的理想状态下无杂质的磁介质。[0063] 在确定磁介质的最佳粒径之后,需要对磁介质投入到污水处理中。基于上述的磁介质,一种磁混凝水处理技术的混凝方法包括以下步骤:[0064] S01、将磁介质置入反应池中,所述反应池中同时输入污水和药剂,通过在药剂作用下的磁介质吸附污水中的杂质;磁介质在反应池中与污水混合,并吸附污水中的杂质,是的污水中的杂质能聚集形成大颗粒或者絮状物,在大颗粒或者絮状物成长到一定体积后,即可通过沉淀或者过滤的方式将这部分的杂质从污水中分离;[0065] S02、对反应池中的污水进行搅拌,使污水中的杂质在药剂作用下与磁介质产生絮状物;对污水进行搅拌可以加速磁介质与污水中杂质的接触,使得絮状物的生成速度更快,起到提高处理效率的目的;[0066] S03、将搅拌反应后的污水输入到沉淀池中,使絮状物进行沉淀,并将沉淀物与污水分离;[0067] S04、将沉淀物输送至磁泥回收机,将磁介质与污泥分离;磁泥回收机采用滚筒式磁选机,沉淀物在经过滚筒式磁选机时,沉淀物中的磁介质会与污泥分离,实现磁介质的回收再利用;[0068] S05、在磁泥回收机上设置回收磁场,所述磁介质在所述回收磁场中处于磁饱和状态,所述回收磁场对磁介质进行磁化,磁化后的磁介质产生剩余磁场强度,所述剩余磁场强度低于产生磁链的临界值。对磁介质的磁化,可以再磁介质上形成剩余磁场强度,能够使磁介质之间形成一定的吸引力。而磁介质之间的剩余磁场强度低于磁链的临界值,因此磁介质也不会因为剩余磁场强度而吸附在一起。[0069] 优选地,所述回收磁场的磁场强度以递减的方式设置,随着回收磁场的磁场强度递减变化,磁介质上形成剩余磁场强度,利用剩余磁场强度来增强反应池中絮状物的稳定性。[0070] 磁介质之间具有剩余磁场强度后,具有以下特点:首先,主要是磁粉产生的磁场使得混合液中的带电胶体颗粒在洛伦兹力的作用下运动,增强了水中颗粒间的碰撞机会,促进了颗粒和胶体的互相吸引;其次,在磁场力的作用下,促进了含有磁粉的微絮体聚集,易于形成粒径较大且致密的絮体;再次,磁介质剩余磁化强度能使絮体结合更紧密、强度更大,使得絮体强度、密度和体积均大于非磁化混凝絮体,且絮体的稳定重分布阶段,更耐水力剪切力,不易被打碎。[0071] 磁介质之间因为剩余磁场强度而存在吸引力,使得磁介质再污水中形成絮团后,絮团之间也能够形成吸引力,因此再絮团与絮团结合成更大的絮状物时,由于絮团之间的吸引力作用,使得絮状物成型后能够更稳定。由于反应池需要通过搅拌来增加絮状物的成型速度,因此反应池中始终保持着一定的搅拌强度,这导致部分絮状物成型后又被打散。即使再通过调节搅拌强度来控制絮状物被打散的比例,反应池中的絮凝速度也会达到一个临界值,而这个临界值是通过调整搅拌强度无法突破的。但是再磁介质上存在剩余磁场强度时,絮状物内部的连接力得到了提升,使得絮状物能够承受更大的搅拌强度而不被打散,从而突破了絮凝速度的临界值,大幅降低了同等搅拌强度下絮状物被打散的比例,使得反应池同时间能够成功絮凝更多的絮状物,提高了污水的处理效率。[0072] 在对磁介质进行磁化时,需要考虑到磁场强度和磁化时间两个因素。因此,在本实施例中先对磁场强度进行确定。在确定磁场强度后,再根据根据磁场强度来确定磁化的时间。[0073] 对磁场强度的确定,需要考虑到对磁介质的回收能力。调整滚筒式磁选机上的磁场强度,向滚筒式磁选机中输入沉淀物,并记录不同磁场强度下沉淀物中的磁介质的回收比例。[0074] 如图4所示,背景场强由120mT提高到600mT时,磁介质回收均呈上升趋势,也就是说对于结构相同的磁回收机结构,背景磁场越大,能提供用于吸附磁介质的磁场力也越大,磁介质回收率越高。但背景场强由120mT提高到430mT时,磁介质回收率由93.2%提高到了99.2%,磁介质回收明显上升;磁回收机背景场强由430mT提高到600mT,磁介质回收率提高提升幅度很小仅有99.2%提高到99.6%,相对于永磁体的采购成本,性价比很低,故确定对于回收符合3.2.1所确定表观特性的磁介质的最佳背景场强为430mT。

[0075] 因此,以430mT的磁场强度作为回收磁场的强度,并根据430mT的磁场强度来确定磁化时间。[0076] 在430mT的磁场强度下,取磁化时间分别为0.5s、1s、3s、5s进行试验,对应磁化时间得到的磁介质的剩余磁场强度分别为1.2mT,5.6mT、23.7mT、56.4mT。其中,剩余磁场强度为1.2mT,5.6mT时,磁介质没有磁链现象,在剩余磁场强度为23.7mT、56.4mT时,则产生了磁链现象。[0077] 由此可见,在430mT的磁场强度下,磁化时间不能超过3s。[0078] 所以,所述步骤S05还包括确定最佳磁场强度和确定磁场时间的步骤。[0079] S05.1、确定最佳磁场强度,选择同一批反应池中的沉淀物,并将沉淀物输送至滚筒式磁选机中,调整滚筒磁选机的磁场强度,并分析不同磁场强度下的磁介质回收率;根据磁介质回收率的数值和磁介质回收率的变化系数来确定最佳磁场强度;[0080] S05.2、根据步骤S05.2确定的最佳磁场强度来确定磁化时间,选择同一批磁介质分为若干组,每组磁介质分别放置在最佳磁场强度的磁场中,并且每组磁介质在磁场中的放置不同时间,观察不同时间下各组磁介质的状态;当一组磁介质出现相互吸附抱团的状态,则该组磁介质出现磁链现象,表面磁化时间过长,选取未出现磁力现象的各组中磁化时间最长的一组作为基准,以改组磁介质的磁化时间作为滚筒式磁选机的磁化时间。[0081] 优选的,在步骤S05.1中,选取最佳磁场强度时,若磁介质的回收率数值低于90%,则以磁介质的回收率为选择基准。若磁介质回收率高于90%,则通过磁介质回收率的变化系数来确定最佳磁场强度,磁场场强等量变化的情况下,若磁介质回收率的数值变化明显减小,磁介质回收率的增加带来的磁介质成本低于增加磁场的成本,那么此时磁场强度就超过了最佳磁场强度,由此确定最佳磁场强度。[0082] 实施例二[0083] 在本实施例中,与实施例一不同的是,在步骤S01之前,还包括步骤S00。[0084] S00、选取最佳粒径的磁介质,并将磁介质置入到磁化磁场中,利用磁化磁场对磁介质进行磁化,在磁介质上产生剩余磁场强度且无磁链的状态时,将磁介质取出备用。[0085] 对新加入的磁介质进行磁化,可以在初始时就加强反应池中絮状物的稳定性,提高反应池对污水的处理效率。[0086] 并且在通过步骤S00对磁介质进行处理后,可以使整个混凝方法的标准保持一致性。若没有经过步骤S00的处理,那么反应池在启动时对絮状物的破损率大,对污水的处理效率低,使得整个系统在启动时需要一定的热机时间,而在这个热机时间中,对污水的处理效率和效果也都得不到保障。[0087] 在加入步骤S00后,则能够保证反应池中的反应效果能够保持稳定,并且在通过磁介质的剩余磁场强度提高絮状物的稳定性,突破搅拌强度的临界值后,可以直接提高反应池中的搅拌强度,从而增加反应池对污水的处理效率。[0088] 实施例三[0089] 与实施例一不同的是,本实施例还包括步骤S06.[0090] S06、在将沉淀池中的沉淀物输送至滚筒式磁选机时,沉淀池与滚筒式磁选机之间的管道上还设置有回流管道,所述回流管道经过一个磁化磁场,所述磁化磁场用于对回流管道中的磁介质进行磁化,使回流管道中磁介质也形成剩余磁场强度,并且控制磁化磁场的强度和作用时间,使得回流管道中的磁介质不会产生磁链现象。[0091] 在加入步骤S06后,可以确保所有的回收磁介质都处于被磁化的状态,所有的回收磁介质都能够起到强化絮状体稳定性的作用,从而确保反应池能够突破搅拌强度的临界值,进一步提高搅拌强度,增加反应池对污水的处理效率。[0092] 在所述回流管道中,磁介质受到磁化磁场的磁化作用,形成剩余磁场强度,由于回流管道中流动的是沉淀物,因此后方的沉淀物会推动前方的沉淀物沿回流管道移动,不会造成磁介质被磁场吸附不移动的情况。[0093] 以上仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。



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“磁混凝水处理技术的磁介质粒径确定方法及混凝方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
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