套筒式催化氧化/吸附-磁分离反应系统

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2024-03-12 17:11:59

权利要求书： 1.一种套筒式催化氧化/吸附?磁分离反应系统，其特征在于，包括：进水反应系统以及连接在所述进水反应系统的出水端的磁分离系统；所述磁分离系统具有对废水中的磁性物质进行吸附的电磁分离装置，所述电磁分离装置的出水口通过出水转换阀（11）连通至所述进水反应系统的混合反应池（5）或外界；所述电磁分离装置的出水口位于所述电磁分离装置的进水口的上方；

废水在所述进水反应系统内的混合反应池（5）完成催化反应后进入所述电磁分离装置内，废水中的磁性物质被所述电磁分离装置吸附；经过磁性物质吸附处理后，不含磁性物质的废水通过所述出水转换阀（11）进行排空。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述磁分离系统为两套，两套所述磁分离系统并列布置，且两套所述磁分离系统的进水口通过分离转换阀（7）连接所述进水反应系统的出水口，两套所述磁分离系统的出水口分别通过一个所述出水转换阀（11）连通所述进水反应系统的混合反应池（5）或外界；

其中，废水在进水反应系统内的混合反应池（5）完成催化反应后，通过所述分离转换阀（7）进入到其中一套所述磁分离系统的电磁分离装置内进行磁性物质吸附。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述装置还包括：与所述进水反应系统的混合反应池（5）的出水口连通的出水阀（6），所述分离转换阀（7）与所述出水阀（6）的出水口连通；

所述出水阀（6）的出水口还通过泄水排泥阀（12）连通外界。

4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述装置还包括：用于将电磁分离装置内的磁性物质进行排出的排空阀（13），所述排空阀（13）连接在所述电磁分离装置的进水口。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述进水反应系统包括：混合反应池（5）；

并列布置的进水桶（1）和加药桶（2），所述进水桶（1）和所述加药桶（2）分别通过一台蠕动泵（3）连通至所述混合反应池（5）内；

设置在所述混合反应池（5）内的搅拌器（4）。

6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述磁分离系统包括：与所述分离转换阀（7）的出水口连通的磁分离蠕动泵（8），所述磁分离蠕动泵（8）连通的出水口连通所述电磁分离装置的进水口。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述电磁分离装置包括：从上至下依次相连的进水漏斗（17）、呈圆柱状的吸附管（16）、呈椭球型的储水管（10）和出水漏斗（15）；以及紧固套设在所述吸附管（16）外围呈套筒状的电磁铁（9）；

所述吸附管（16）的储水容积小于所述储水管（10）的储水容积；

进水漏斗（17）和出水漏斗（15）的漏斗方向相对；

所述储水管（10）和所述吸附管（16）采用表面光滑、传导磁力而不产生磁性材质的材质制成。

说明书：一种套筒式催化氧化/吸附?磁分离反应系统技术领域[0001] 本实用新型涉及污水治理的技术领域，更具体地，涉及一种套筒式催化氧化/吸附?磁分离反应系统。

背景技术[0002] 磁吸附是指投加磁种，然后通过物理或化学的方法将污水或废水中的污染物质与之结合或者降解，最后利用外加磁场将磁种?污染物复合体进行有效分离。

[0003] 磁催化氧化是处理难降解有机物、某些重金属离子等污染物的一种有效方法，由于磁性兼具催化剂的催化降解性能及磁性材料的易分离性，不仅可以有效地实现相应污染

物的去除及催化材料的回收与再利用，而且可以降低纳米催化剂的环境健康风险。

[0004] 磁分离技术是指利用元素或组分磁势的差异，借助外磁场对物质进行处理，从而达到强化分离过程的一种分离技术。

[0005] 市面上的磁分离产品基本都是面向于磁絮凝?磁分离技术或者分离含有大量金属杂质的废水，这部分的分离的对象的磁性物质相对于磁吸附?磁分离技术和磁催化?磁分离

技术的含量都比较大。磁吸附?磁分离技术和磁催化?磁分离技术中磁性物质的含量都较

少，吸附剂和催化剂一般也不会成团簇状或者絮体状，所以采用市面上一般的磁盘式磁分

离设备可能会导致磁性物质的回收效果不好。在实际磁吸附?磁分离技术和磁催化?磁分离

技术中，吸附剂和催化剂一般都需要回收循坏使用，可以配备一定的回流装置。电磁铁不仅

可以改变磁性有无，该可以根据实际工作条件改变磁性大小，这是永磁铁所不能达到的效

果。

实用新型内容

[0006] 本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种套筒式催化氧化/吸附?磁分离反应系统，实现磁吸附?磁分离技术和磁催化?磁分离技术中磁性物质的磁分离，有效

降低磁性物质的流失，提升出水水质，提高磁性材料的循环回用率，并可以根据实际工作条

件改变磁性有无和大小。

[0007] 根据此三点，本实用新型采用的技术方案是：[0008] 本实施例提供了一种催化氧化/吸附?磁分离反应系统，包括：[0009] 进水反应系统以及连接在所述进水反应系统的出水端的磁分离系统；所述磁分离系统具有对废水中的磁性物质进行吸附的电磁分离装置，所述电磁分离装置的出水口通过

出水转换阀连通至所述进水反应系统的混合反应池或外界；所述电磁分离装置的出水口位

于所述电磁分离装置的进水口的上方；

[0010] 废水在所述进水反应系统内的混合反应池完成催化反应后进入所述电磁分离装置内，废水中的磁性物质被所述电磁分离装置吸附；经过磁性物质吸附处理后，不含磁性物

质的废水通过所述出水转换阀进行排空。

[0011] 优选地，所述磁分离系统为两套，两套所述磁分离系统并列布置，且两套所述磁分离系统的进水口通过分离转换阀连接所述进水反应系统的出水口，两套所述磁分离系统的

出水口分别通过一个所述出水转换阀连通所述进水反应系统的混合反应池或外界；

[0012] 其中，废水在进水反应系统内的混合反应池完成催化反应后，通过所述分离转换阀进入到其中一套所述磁分离系统的电磁分离装置内进行磁性物质吸附。

[0013] 优选地，所述装置还包括：[0014] 与所述进水反应系统的混合反应池的出水口连通的出水阀，所述分离转换阀与所述出水阀的出水口连通；

[0015] 所述出水阀的出水口还通过泄水排泥阀连通外界。[0016] 优选地，所述装置还包括：[0017] 用于将电磁分离装置内的磁性物质进行排出的排空阀，所述排空阀连接在所述电磁分离装置的进水口。

[0018] 优选地，所述进水反应系统包括：[0019] 混合反应池；[0020] 并列布置的进水桶和加药桶，所述进水桶和所述加药桶分别通过一台蠕动泵连通至所述混合反应池内；

[0021] 设置在所述混合反应池内的搅拌器。[0022] 优选地，所述磁分离系统包括：[0023] 与所述分离转换阀的出水口连通的磁分离蠕动泵，所述磁分离蠕动泵连通的出水口连通所述电磁分离装置的进水口。

[0024] 优选地，所述电磁分离装置包括：从上至下依次相连的进水漏斗、呈圆柱状的吸附管、呈椭球型的储水管和出水漏斗；以及紧固套设在所述吸附管外围呈套筒状的电磁铁；

[0025] 所述吸附管的储水容积小于所述储水管的储水容积；[0026] 进水漏斗和出水漏斗的漏斗方向相对；[0027] 所述储水管和所述吸附管采用表面光滑、传导磁力而不产生磁性材质的材质制成。

[0028] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：[0029] 本实用新型磁分离系统主要采用使待处理废水呈层流经过电磁铁磁场作用来分离磁性物质，解决了磁性物质含量少的废水中磁性物质的有效分离，有效降低磁性物质的

流失，提升出水水质，提高磁性材料的循环回用率。

[0030] 本实用新型磁分离系统采用电磁铁吸附，磁性物质在吸附管被吸附在表面，仅需要通过开闭阀门和电磁铁就可以实现磁性物质的循环利用，不会造成材料和设备的磨损。

[0031] 本实用新型磁分离系统采用电磁铁，可以根据实际工作条件改变磁性有无和大小，提高了磁分离的效率。

附图说明[0032] 为了更清楚地说明本实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用

新型的实施例，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

提供的附图获得其他的附图。

[0033] 图1附图为催化氧化/吸附?磁分离反应装置整体结构示意图；[0034] 图2附图为电磁分离装置主视图。具体实施方式[0035] 下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实

用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领

域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

[0036] 如图1与图2，本实施例提供了一种套筒式催化氧化/吸附?磁分离反应系统，由进水反应系统和磁分离系统组成，进水反应系统的出水端连接磁分离系统的入水端，磁分离

系统具有对废水中的磁性物质进行吸附的电磁分离装置。并且，在本实施例中，电磁分离系

统为两套，两套电磁分离系统并排设置，两套电磁分离系统通过一个分离转换阀7和混合反

应池5的出水口端连通。

[0037] 具体来说，进水反应系统由进水桶1、加药桶2、两台蠕动泵3、混合反应池5、搅拌器4组成，进水桶1和加药桶2分别通过一台蠕动泵3连通该混合反应池5内，进水与加药分别由

两台蠕动泵4控制，废水与药剂在混合反应器5内进行催化氧化反应或者吸附过程；两套磁

分离系统分别包括：依次连接的磁分离蠕动泵8、电磁分离装置和出水转换阀11，两套磁分

离系统的磁分离蠕动泵8均和该分离转换阀7的出水口连通。所述出水转换阀11的出水口之

后的管线分成两路一路为排空线路，另一路连通入磁分离系统的混合反应池5中。

[0038] 本实施例中，对于进水反应系统来说，所述混合反应池5的出水口位于最低处，进水口位于最高处，搅拌器4位于混合反应池5的中央，这样的结构可以使反应充分进行且不

会发生短流。

[0039] 本实施例中，对于磁分离系统来说，电磁分离装置包括从上至下依次连接的：出水口14、出水漏斗15、储水管10、吸附管16、进水漏斗17和进水口18。储水管10的形状为椭球

形，吸附管16的形状为圆柱形，储水管10的容积比吸附管16的容积大，本实施例中，储水管

10的容积为吸附管16的2倍。并且，出水口14和进水口18位于装置的两个端部的圆心处。

[0040] 出水漏斗15和进水漏斗17的漏斗方向相对，且出水漏斗15和进水漏斗17的锥形角度为60°，以避免形成死角，改变水流形态，避免堵塞。

[0041] 本实施中，由于磁分离系统为两套，当其中一套系统用于清洗或者磁性物质循环时，另外一套系统可以进行磁性物质回收处理，使整个装置即可连续运行。

[0042] 呈套筒状的电磁铁9为环形，电磁铁9与吸附管16紧密贴合（过盈配合），当电磁铁9带电时，磁性物质在磁力的吸附作用下，被吸附到吸附管16的内壁上。

[0043] 本实施例中，储水管10和吸附管16采用表面光滑、传导磁力而不产生磁性材质制成，如玻璃或亚克力材质。

[0044] 当混合反应池5内的催化反应达到条件后，通过分离转换阀7出水，分离转换阀7控制废水向其中一套磁分离系统内进行流动，由分离蠕动泵8将处理完的水送往对应的电磁

分离装置内，在电磁分离装置内，由于重力和磁力的作用，通过控制分离蠕动泵8来对进入

电磁分离装置内的废水流速进行控制，以及通过对电磁铁9的通电压控制电磁铁9产生的磁

力大小，实现对废水内的磁性物质的吸附速率进行控制。废水中的磁性物质的运动速度下

降并被吸附在吸附管16的表面，使得之后的出水不含磁性物质，处理完的废水由出水转换

阀11控制废水流出。

[0045] 在一组电磁分离装置中分磁性物质吸附较多时，停止对电磁铁9的供电，可以通过向混合反应池5内仅通入纯净水来对电磁分离装置内的磁性物质进行冲洗，并且，通过控制

出水转换阀11，使部分水流至混合反应池5内达到循环回用的目的。

[0046] 当需要回收其中磁性物质进行处理或者再生时，通过停止对电磁铁9供电，并关闭出水转换阀11，然后再打开电磁分离装置下方的排空阀13，储水管10内的存留的水受重力

流出，冲刷吸附管16的磁性物质，磁性物质随水带出电磁分离装置，实现磁性物质的回收处

理。

[0047] 由于采用了两套电磁分离装置，当其中一套电磁分离装置进行循环或排出时，废水可以进入另一套电磁分离装置内进行磁性物质分离，实现整个催化氧化/吸附?磁分离反

应装置的连续处理。

[0048] 当需要清理整套装置时，可打开混合反应池5的泄水排泥阀12，通入干净水，对混合反应池5进行冲刷，冲刷后的脏水通过泄水排泥阀12排出。

[0049] 本实用新型针对实现废水中的磁性物质进行良好吸附与回收提供了一种思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，

应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可

以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围，本实施例中未

明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。