斜面式催化氧化/吸附-磁分离反应系统

244 编辑：中冶有色技术网来源：重庆大学

2024-05-11 16:17:56

权利要求书： 1.一种斜面式催化氧化/吸附?磁分离反应系统，其特征在于，包括：进水反应系统和与所述进水反应系统的出水口连通的磁分离系统；

所述磁分离系统包括有对废水中的磁性物质进行吸附的电磁分离装置（8）以及在所述电磁分离装置（8）的出水端设置的沉淀池（10）；

其中，废水在所述进水反应系统内的混合反应池（5）完成催化反应后在所述电磁分离装置（8）内进行磁性物质吸附，经过磁性物质吸附后，不含磁性物质的废水进入沉淀池（10）中沉淀，后向外排出。

2.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：所述混合反应池（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）；

设置在所述混合反应池（5）内部的搅拌器（4）；

设置在所述混合反应池（5）的出水口端的第一出水阀（6），以及与所述第一出水阀（6）连通的泄水阀（15）；

所述第一出水阀（6）还连通到所述电磁分离装置（8）的进水口。

3.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：所述电磁分离装置（8）和所述沉淀池（10）；

分离蠕动泵（7），连接在所述第一出水阀（6）的出水口和所述电磁分离装置（8）的进水口之间；

设置在所述沉淀池（10）的出水端的溢流板（14），所述溢流板（14）将所述沉淀池（10）分隔为沉淀区和溢流区；

与所述溢流区内的出水口连通的第二出水阀（11）；

与所述沉淀区内的排泥口连通的排泥阀（12）；

使所述沉淀区内沉淀后的水回流至所述混合反应池（5）内的回流蠕动泵（13）。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述沉淀区的底部下陷形成一段堆积废水中的沉淀物的集泥沟（9），所述沉淀区的排泥口设置在所述集泥沟（9）的底部。

5.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于，所述电磁分离装置（8）包括：电磁铁（802）；

电磁铁托架（801），所述电磁铁托架（801）上形成有安装所述电磁铁（802）的安装槽；

在所述电磁铁托架（801）表面形成的依次连接的呈水平布置的进水平台（803）、呈斜向布置的吸附板（804）和成斜向布置的出水斜板（805）；

所述分离蠕动泵（7）通过管路将废水送入到所述进水平台（803）处，所述进水平台（803）与所述吸附板（804）圆弧过渡连接；

所述吸附板（804）设置在所述电磁铁（802）上方，所述电磁铁（802）带电时，可将流经至所述吸附板（804）上的废水中的磁性物质吸附到所述吸附板（804）上；

经过所述出水斜板（805）的废水直接流入至所述沉淀池（10）内的沉淀区内。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述电磁分离装置（8）还包括：安装在所述电磁铁托架（801）上的挡板（806），所述挡板（806）设置在所述进水平台（803）、所述吸附板（804）和所述出水斜板（805）的侧方。

说明书：一种斜面式催化氧化/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，涉及一种斜面式催化氧化/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

（802）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，提供一种斜面式催化氧化/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] 本实用新型提供了一种斜面式催化氧化/吸附?磁分离反应系统，包括：[0009] 进水反应系统和与所述进水反应系统的出水口连通的磁分离系统；[0010] 所述磁分离系统包括有对废水中的磁性物质进行吸附的电磁分离装置以及在所述电磁分离装置的出水端设置的沉淀池；

[0011] 其中，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在所述电磁分离装置内进行磁性物质吸附，经过磁性物质吸附后，不含磁性物质的废水进入沉淀池中沉淀，

后向外排出。

[0012] 优选地，所述进水反应系统包括：[0013] 所述混合反应池；[0014] 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；

[0015] 设置在所述混合反应池内部的搅拌器；[0016] 设置在所述混合反应池的出水口端的第一出水阀，以及与所述第一出水阀连通的泄水阀；

[0017] 所述第一出水阀还连通到所述电磁分离装置的进水口。[0018] 优选地，所述磁分离系统包括：[0019] 所述电磁分离装置和所述沉淀池；[0020] 分离蠕动泵，连接在所述第一出水阀的出水口和所述电磁分离装置的进水口之间；

[0021] 设置在所述沉淀池的出水端的溢流板，所述溢流板将所述沉淀池分隔为沉淀区和溢流区；

[0022] 与所述溢流区内的出水口连通的第二出水阀；[0023] 与所述沉淀区内的排泥口连通的排泥阀；[0024] 使所述沉淀区内沉淀后的水回流至所述混合反应池内的回流蠕动泵。[0025] 优选地，所述沉淀区的底部下陷形成一段堆积废水中的沉淀物的集泥沟，所述沉淀区的排泥口设置在所述集泥沟的底部。

[0026] 优选地，所述电磁分离装置包括：[0027] 电磁铁；[0028] 电磁铁托架，所述电磁铁托架上形成有安装所述电磁铁的安装槽；[0029] 在所述电磁铁托架表面形成的依次连接的呈水平布置的进水平台、呈斜向布置的吸附板和成斜向布置的出水斜板；

[0030] 所述分离蠕动泵通过管路将废水送入到所述进水平台处，所述进水平台与所述吸附板圆弧过渡连接；

[0031] 所述吸附板设置在所述电磁铁上方，所述电磁铁带电时，可将流经至所述吸附板上的废水中的磁性物质吸附到所述吸附板上；

[0032] 经过所述出水斜板的废水直接流入至所述沉淀池的沉淀区内。[0033] 优选地，所述电磁分离装置还包括：安装在所述电磁铁托架上的挡板，所述挡板设置在所述进水平台、所述吸附板和所述出水斜板的侧方。

[0034] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：[0035] 本实用新型磁分离系统主要采用使待处理废水层流经过吸附板时，依靠电磁铁磁场作用将废水中的磁性物质吸附到吸附板上，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。

[0036] 本实用新型中，磁分离系统的沉淀池底部出水斜板的构造将磁性物质集中至集泥沟，当集泥沟中的磁性物质到达一定量时，利用回流蠕动泵使磁性物质回收至混合反应池

内，无需其他步骤即可实现循环利用。

[0037] 本实用新型中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。

附图说明[0038] 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发明

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。

[0039] 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；[0040] 图2附图为电磁分离装置主视图；[0041] 图3附图为电磁分离装置俯视图。具体实施方式[0042] 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。

[0043] 参照图1至图3，本实施例提供了一种斜面式催化氧化/吸附?磁分离反应系统，它由进水反应系统和磁分离系统组成，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、第一出水阀6和泄水阀15组成，进水桶1和加药桶2分别通过一台蠕动泵3

连通至混合反应池5的进水口，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，这样的结构可以使混合反应池5内的反应充分进行且不会发

生短流。第一出水阀6和混合反应池5的出水口连通，而泄水阀15则进一步地和第一出水阀6

的出水口端连通。

[0044] 本实施例的进水与加药分别由两台蠕动泵3控制，废水与药剂在混合反应池5内进行催化氧化反应或者吸附过程。当反应达到条件后，通过开启第一出水阀6的阀门实现连续

出水，流往磁分离系统。

[0045] 参照图1、2与图3，磁分离系统包括分离蠕动泵7、电磁分离装置8、沉淀池10、第二出水阀11、排泥阀12、回流蠕动泵13和溢流板14。其中，分离蠕动泵7和出水阀6的出水口连

通，分离蠕动泵7同时将废水泵入电磁分离装置8中，在电磁分离装置8中进行磁性物质吸

附。沉淀池10内设置有溢流板14，溢流板14将沉淀池10分隔为沉淀区和溢流区，经过磁性物

质吸附后的废水进一步地在沉淀池10内进行沉淀，沉淀区内的处理水通过溢流方式流入溢

流区内，再通过出水阀11排出。此外，沉淀区内的磁性物质堆积过多时，可以通过回流蠕动

泵13将该沉淀区内的磁性物质泵入到混合反应池5内进行回收利用。并且，当沉淀区底部堆

积的沉淀物过多时，可以通过排泥阀12将沉淀物排出。

[0046] 此外，沉淀区的底部下陷形成一段堆积废水中的沉淀物的集泥沟9，所述沉淀区的排泥口设置在所述集泥沟9的底部。

[0047] 所述集泥沟9的底部形成与水平面形成10°的夹角，集泥沟9的沟长与沉淀池10同宽，沟宽40mm，沟深40mm起到将沉淀物或者磁种逐渐排向集泥沟9，便于收集和排出。

[0048] 具体来说，参照图2与图3，该电磁分离装置8包括：电磁铁802；电磁铁托架801，所述电磁铁托架801上形成有安装所述电磁铁802的安装槽；在所述电磁铁托架801表面形成

的依次连接的呈水平布置的进水平台803、呈斜向布置的吸附板804和成斜向布置的出水斜

板805；所述分离蠕动泵7通过管路将废水送入到所述进水平台803处，所述进水平台803与

所述吸附板804圆弧过渡连接；所述吸附板804设置在所述电磁铁802上方，所述电磁铁802

带电时，可将流经至所述吸附板804上的废水中的磁性物质吸附到所述吸附板804上；经过

所述出水斜板805的废水直接流入至所述沉淀池10内的沉淀区内。

[0049] 吸附板804和出水斜板805之间存在10mm的落差，可以起到将吸附板804形成一定的沉淀区的作用，吸附板804与水平面形成30°的夹角，废水依靠重力沿出水斜板805向下流

动。

[0050] 出水斜板805设置于离沉淀池105的沉淀区的出水侧100mm处，防止发生短流。[0051] 从图1与图2中可以看出，电磁铁802一共有3组，间隔为10mm，放置于电磁铁托架8013与吸附板804之间，电磁铁802可根据实际工作条件改变磁性大小有无，所述电磁铁托

架801上设置有楔形凸起，以固定电磁铁802的位置。

[0052] 此外，该电磁分离装置8还包括：安装在所述电磁铁托架801上的挡板806，所述挡板806设置在所述进水平台803、所述吸附板804和所述出水斜板805的侧方。分离蠕动泵7将

处理完的水送往电磁分离装置8，控制水流在吸附板804上形成层流，另一方面控制电磁铁

802的磁性大小，磁性物质在吸附板804上被电磁铁802的磁力所吸附达到与水相分离的目

的，磁性物质被截留在吸附板804上，处理完的水沿出水斜板805继续流向沉淀池10。本实施

例的吸附板804相对于水平面的倾斜角度为30°，但其不作为限制性规定，可根据磁性物质

的大小进行设定；本实施例的吸附板804可采用聚氨酯、尼龙、橡胶等材料加工得到，且不限

于上述材料，但需保证材料传导磁力而不产生磁性。

[0053] 在所述进水平台803、所述吸附板804和所述出水斜板805的侧方设置挡板806可以防止表面短流与可能出现的浮渣，保障出水水质。所述进水平台803、所述吸附板804和所述

出水斜板805的侧方的两侧都设置有该挡板806，挡板806高50mm。

[0054] 本实施例中，当吸附板804上吸附的磁性物质过多影响出水水质时，可以关闭电磁铁802，然后利用水流冲刷斜面使磁性物质流至沉淀池10的集泥沟9后，本实施例为便于磁

性物质的滑动下落，沉淀池10底部斜面的构造可将磁性物质集中至集泥沟9，当集泥沟9中

的磁性物质到达一定量时，利用回流蠕动泵13使磁性物质回收至混合反应池5内，循环利

用。

[0055] 当需要清理整套装置时，可打开混合反应池5的泄水阀15和沉淀池10的排泥阀12排空，直接回收处理磁性物质。

[0056] 本实用新型针对降低废水中的磁性物质流失提高出水水质的方案提供了思路及方法，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。