一种船载磁性磷吸附剂回收系统

1.本实用新型属于污水处理技术领域，具体涉及一种船载磁性磷吸附剂回收系统。


背景技术：

2.随着城市化进程加快和工农业快速发展，磷素被大量排入自然水体中，加速了水体富营养化进程，导致了严重的水体污染。因此研发深度去除磷酸盐污染物的可行技术，对保障水生态环境安全具有重要意义。吸附技术由于具有成本低、操作简便、适用浓度范围广、占地面积小以及磷去除效果好的优点，被认为是磷去除领域的一种有效和实用的选择。同时磷素被认为是不可再生元素，在工农业中被大量应用为战略物资，实现磷素的回收再利用具有十分重要的意义。
3.相对于其他磷去除技术，磷吸附技术为回收磷资源提供了可能。目前主流的吸附剂材料有金属氢氧化物、活性炭、黏土、大分子聚合物及相关的工农业副产物等。随着针对吸附材料的不断发展与改性，现有的吸附剂对磷元素的吸附能力日益增加，对于水体中磷酸盐去除效果也越来越好，但始终难以实现对磷酸盐吸附剂的回收及磷资源再利用。为了解决这一问题，近年来，本领域技术人员开始研究加入磁性颗粒的磷吸附剂，以利用吸附剂的磁性实现资源回收。如中国专利文献cn110694583a公开了一种磁性可回收碳酸氧镧除磷吸附剂，所述磁性可回收碳酸氧镧吸附剂外观上看为红褐色粉末固体，微观结构显示为明显的棒状及无定型混杂结构，吸附剂表明粗糙多孔，具有较好的磁分离能力。中国专利文献cn112090392a亦公开了一种可回收的双金属改性磁性除磷吸附剂，所述吸附剂包括：作为内核的四氧化三铁；在四氧化三铁表面修饰的锆金属的氧化物和氢氧化物以及镧金属的氧化物和氢氧化物。除此之外，中国专利文献cn113145063a公开了一种磁性镧负载凹凸棒石黏土除磷吸附剂，包括凹凸棒石黏土载体，在所述凹凸棒石黏土载体上负载有镧和四氧化三铁。其通过添加fe3o4的方法使凹凸棒石黏土外加磁性，磁性材料易于从水体中分离。
4.上述磁性吸附剂可通过磁性分离的方式实现回收，但是现有技术中缺少针对水体中磁性吸附剂的回收装置，这使得磁性吸附剂局限于实验室规模研究，而中试及更大规模的应用则难以开展，这无疑大大限制了磷吸附剂的大规模应用及磷资源的回收再利用。


技术实现要素：

5.本实用新型解决的是现有技术中缺少针对水体中磁性吸附剂的回收装置，限制了磷吸附剂的大规模应用及磷资源的回收再利用的技术问题，进而提供一种能够有效回收水体中磁性磷吸附剂的船载磁性磷吸附剂回收系统。
6.本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案为：
7.一种船载磁性磷吸附剂回收系统，包括船体和安装在船体上的回收装置；所述回收装置包括：转动轴；多个磁铁圆盘，固定安装在所述转动轴上，所述转动轴贯穿所述多个磁铁圆盘的中心设置，所述多个磁铁圆盘放置在所述船体的外侧；多个刮板槽，分别位于每个所述磁铁圆盘的两侧，与所述磁铁圆盘的盘体表面相抵触，所述刮板槽沿斜向延伸；回收
槽，位于所述刮板槽的下端口的下方。
8.还设置有支架，所述转动轴安装在所述支架上，所述支架与所述船体固定连接。
9.所述磁铁圆盘的直径为60-80cm，宽度为20-25cm，相邻两个所述磁铁圆盘之间的距离为15-20cm。
10.所述磁铁圆盘采用磁场强度为1900-2100高斯的磁铁圆盘。
11.还包括驱动装置，所述驱动装置与所述转动轴连接。
12.所述刮板槽与所述磁铁圆盘的上部盘体表面相抵触。
13.在所述船体上安装有吊装装置，所述回收装置通过缆绳安装在所述吊装装置的操作臂上。
14.在所述船体上还设置有沉淀槽，所述沉淀槽与所述回收槽的出水口连通设置。
15.所述沉淀槽的进水口通过进水管道与所述回收槽的出水口连通，在所述进水管道上安装有抽水泵。
16.所述沉淀槽包括依次连通设置的初级沉淀槽和次级沉淀槽。
17.所述吊装装置安装在所述船体的船尾部。
18.本实用新型所述的船载磁性磷吸附剂回收系统的优点在于：
19.(1)本实用新型所述的船载磁性磷吸附剂回收系统，包括船体和安装在船体上的回收装置，所述回收装置通过转动轴带动磁铁圆盘旋转，将悬在水体中的磁性粉末状磷吸附剂磁吸至圆盘上，圆盘与圆盘中间有刮板槽，用于将磁吸在圆盘上的磁性吸附剂刮到下方的回收槽中，实现磁性吸附剂的回收。
20.(2)本实用新型所述的船载磁性磷吸附剂回收系统，优选所述磁铁圆盘的直径为60-80cm，宽度为20-25cm，相邻两个所述磁铁圆盘之间的距离为15-20cm，且所述磁铁圆盘采用磁场强度为1900-2100高斯的磁铁圆盘，从而保持磁铁圆盘在水体中仍能具有足够的吸附强度和吸附效率，完成对磁性磷吸附剂的回收。
21.(3)本实用新型所述的船载磁性磷吸附剂回收系统，优选在所述船体上安装有吊装装置，所述回收装置通过缆绳安装在所述吊装装置的操作臂上，所述吊装装置可带动回收装置升降并在工作结束后将位于船体外侧的回收装置转移至船上。作为进一步优选的实施方式，在所述船体上还设置有沉淀槽，所述沉淀槽与所述回收槽的出水口连通设置，用于收集刮板槽挂下的吸附剂浆液并对其进行沉淀分离。
22.(4)本实用新型所述的船载磁性磷吸附剂回收系统，优选所述回收装置安装在所述船体在行进方向上的船尾部。在使用中，可以在船头部向水体中投放磁性磷吸附剂，吸附剂进入水体中迅速与水体中磷酸盐结合，达到去除磷酸盐的目的，随着船体的不断前进，位于船尾部的回收装置开始工作，将在水体中沉降的磁性粉末状吸附剂磁吸至磁铁圆盘上。
23.为了使本实用新型所述的船载磁性磷吸附剂回收系统的技术方案更加清楚明白，以下结合具体附图及具体实施例，对本实用新型进行进一步说明。
附图说明
24.如图1所示是本实用新型所述的船载磁性磷吸附剂回收系统的结构示意图；
25.如图2所示是本实用新型所述的回收装置的结构示意图；
26.如图3所示是是本实用新型所述的设置有吊装装置的船载磁性磷吸附剂回收系统
的结构示意图；
27.其中，附图标记为：
28.1-转动轴；2-磁铁圆盘；3-刮板槽；4-回收槽；5-支架；6-船体；7-连接杆。
具体实施方式
29.实施例1
30.本实施例提供了一种船载磁性磷吸附剂回收系统，所述回收系统如图1和图2所示，包括安装在船体6上的回收装置。所述回收装置包括：
31.转动轴1，所述转动轴1安装在支架5上，所述支架5与所述船体6固定连接，所述转动轴1位于所述船体6的外侧。与所述转动轴1连接有驱动装置，所述驱动装置与所述转动轴1连接，带动所述转动轴1旋转，本实施例中的驱动装置采用2.2kw减速电机。
32.6个磁铁圆盘2，所述6个磁铁圆盘2固定安装在所述转动轴1上，呈同轴排列。所述转动轴1贯穿所述磁铁圆盘2的中心设置，所述磁铁圆盘2放置在所述船体6的外侧；本实施例中所述磁铁圆盘2的直径为80cm，宽度为20cm，相邻两个所述磁铁圆盘2之间的距离为15cm，所述磁铁圆盘2采用磁场强度为2000高斯的磁铁圆盘2。当船体6在水中运行时，所述磁铁圆盘2的下部浸入水体中。
33.7个刮板槽3，7个刮板槽3分别位于每个所述磁铁圆盘2的两侧，所述刮板槽3沿斜向延伸，在所述刮板槽3的上表面设置有凹槽，在所述刮板槽3的下端设置有出料口；所述刮板槽3的两侧边的至少一部分与所述磁铁圆盘2的盘体表面相抵触。其中，位于相邻两个所述磁铁圆盘2之间的所述刮板槽3的两侧边分别与两个所述磁铁圆盘2相对的侧面相抵触。所述刮板槽3的侧边缘采用具有一定弹性的材质制成，如聚氯乙烯材质或者硅胶材质等，从而便于与磁铁圆盘2相贴合。本实施方式中所述刮板槽3与所述磁铁圆盘2的上部盘体表面相抵触。为了便于刮除磁铁表面吸附的物料并对物料进行收集，所述刮板槽3的上表面朝向所述磁铁圆盘2的旋转方向设置。
34.回收槽4，同样与所述支架5固定连接且位于所述刮板槽3的下端口的正下方，由所述出料口排出的物料落入所述回收槽4内。本实施例中所述回收槽4焊接在所述支架5上，所述刮板槽3与所述回收槽4的上槽沿固定连接。
35.本实施例中所述的船载磁性磷吸附剂回收系统的工作过程为：
36.向水体中喷洒粉末状的磁性磷吸附剂，完成磷酸盐吸附后开动船只，船体6带动所述回收装置在水体中行进，所述回收装置的下部浸没在水中，刮板槽3和回收槽4则位于水面上方。在行进过程中所述磁铁圆盘2以40转/分钟的速度旋转，磁铁圆盘2没入水体时，从水体中吸附磁性颗粒，旋转至水面上方后则与刮板槽3发生摩擦，利用刮板槽3刮除表面的磁性物料并落入回收槽4内。
37.实施例2
38.本实施例提供了一种船载磁性磷吸附剂回收系统，所述回收系统如图3所示，包括安装在船体6上的回收装置和吊装装置。本实施例中的所述回收装置包括：
39.转动轴1，所述转动轴1安装在支架5上，本实施例中所述支架5悬挂在所述吊装装置的操作臂上，所述吊装装置为现有技术中的悬臂起重机，作为可选择的实施方式，也可采用现有技术中的液压式旋转升降装置、曲臂式旋转升降机等吊装设备。所述转动轴1位于所
述船体6的外侧。与所述转动轴1连接有驱动装置，所述驱动装置与所述转动轴1连接，带动所述转动轴1旋转，本实施例中的驱动装置采用2.2kw减速电机。作为优选的实施方式，本实施例中所述吊装装置安装在所述船体6的船尾部。
40.在所述转动轴1上固定安装有6个磁铁圆盘2，所述6个磁铁圆盘2呈同轴排列。所述转动轴1贯穿所述磁铁圆盘2的中心设置，本实施例中所述磁铁圆盘2的直径为120cm，宽度为20cm，相邻两个所述磁铁圆盘2之间的距离为25cm，所述磁铁圆盘2采用磁场强度为2000高斯的磁铁圆盘。
41.本实施例中所述回收装置设置有7个刮板槽3，7个刮板槽3分别位于每个所述磁铁圆盘2的两侧，所述刮板槽3沿斜向延伸，在所述刮板槽3的上表面设置有凹槽，在所述刮板槽3的下端设置有出料口；所述刮板槽3的两侧边的至少一部分与所述磁铁圆盘2的盘体表面相抵触。其中，位于相邻两个所述磁铁圆盘2之间的所述刮板槽3的两侧边分别与两个所述磁铁圆盘2相对的侧面相抵触。所述刮板槽3的侧边缘采用聚氯乙烯材质或者硅胶材质制成。本实施方式中所述刮板槽3与所述磁铁圆盘2的上部盘体表面相抵触。为了便于刮除磁铁表面吸附的物料并对物料进行收集，所述刮板槽3的上表面朝向所述磁铁圆盘2的旋转方向设置。
42.在所述刮板槽3的下端口的正下方设置有回收槽4，本实施例中，所述回收槽4通过连接杆7与支架5固定连接，所述刮板槽3则与所述回收槽4的上槽沿固定连接。由所述出料口排出的物料落入所述回收槽4内。
43.本实施例中所述的船载磁性磷吸附剂回收系统的工作过程为：
44.向水体中投放粉末状的磁性磷吸附剂，完成磷酸盐吸附后开动船只，操作吊装装置将回收装置的浸入水体中，其中所述磁铁圆盘2的下部浸入水中，刮板槽3和回收槽4的槽口则位于水面上方。船体6向前方行进，同时带动所述回收装置在水体中行进，在行进过程中所述磁铁圆盘2以40转/分钟的速度旋转，磁铁圆盘2没入水体时，从水体中吸附磁性颗粒，旋转至水面上方后则与刮板槽3发生摩擦，利用刮板槽3刮除表面的磁性物料并落入回收槽4内。
45.本实施例优选将所述吊装装置安装在所述船体6的船尾部，这使得吊装装置可将回收装置浸入船尾附近的水体中。在使用时，可以在船头部向水体中投放磁性磷吸附剂，吸附剂进入水体中迅速与水体中磷酸盐结合，达到去除磷酸盐的目的，随着船体6的不断前进，位于船尾部的回收装置开始工作，将在水体中沉降的磁性粉末状吸附剂磁吸至磁铁圆盘2上，实现磁性磷吸附剂的快速回收，防止其在水体中扩散。
46.同样作为优选的实施方式，在船体6上可再设置沉淀槽，所述沉淀槽的进水口通过进水管道与所述回收槽4的出水口连通，在所述进水管道上安装有抽水泵，从而可将回收槽4中收集的浆液抽至沉淀槽，可解决因回收槽4容积有限而无法持续进行回收工作的问题。作为进一步优选的实施方式，所述沉淀槽包括依次连通设置的初级沉淀槽和次级沉淀槽，初级沉淀槽与次级沉淀槽通过溢流口连通，从而进一步提升沉淀效率。
47.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以权利要求为准。