专利名称：处理钢铁厂废水的永磁分离装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种利用磁分离原理来处理钢铁厂废水的永磁分离装置。
钢铁厂的废水中含有大量的固体悬浮物(其中80～90％为具有铁磁性的氧化铁微粉)和以浮油、分散油、乳化油和溶解油形式存在的油脂。这些废水的排放不仅要严重污染环境，还对宝贵的水资源形成大量的浪费。利用磁分离原理来处理钢铁厂废水中的铁磁性固体悬浮物和可以与其混凝的油脂的技术已出现很多年了，由此而设计的各种处理装置也很多。根据其产生磁场的方法不同，可大致分为两类一类是电磁式的。一类是永磁式的。电磁式的分离装置虽有能产生强磁场、高梯度，处理后水质较好，能满足工业循环水标准等优点，但又存在着诸如投资高，耗电量大，易损件多维护困难以及占地面积大，钢毛易堵塞、清洗换装困难，反冲洗废水难处理等缺点。永磁式的分离装置是以永磁体磁盘结构为特征的一类分离装置。现有的永磁分离装置为了提高磁分离效果，多在磁盘分离器前投入絮凝剂进行絮凝处理，然后再进行磁分离，如美国工程师及建筑师杂志(ASEA JOURNAL 1977 VOLUME 50 NOMBER6)公开的“用于钢铁工业的一种新型磁盘废水处理装置”(MAGNADISC——a new industrial Wastewater treatment system for use in the iron and steel industry)。这种装置主要包括一个带搅拌的絮凝槽和一个磁盘分离器。废水经絮凝处理后进入装有一组并列磁盘的水槽中，磁盘逆水转动，磁性物质即被吸附于磁盘表面，当转出水面上的一半磁盘再转入水中前，盘面上的吸附物即被旁侧一个刮泥胶皮带刮去带走。该设备结构紧凑，处理效果较好，安全可靠，可以克服电磁式分离装置存在的缺点。但是由于该磁盘是用锶铁氧体烧结而成，场强不高，形成的磁场梯度也不高，因此吸附铁磁性悬浮物的能力有限，而且磁盘与刮泥胶皮带都在同时运动，故一被打捞起来的固体悬浮物以及其中含有的油粒易从二者的接触缝隙中漏过，掉渣掉油，一次去除效果不好，二刮泥胶皮带也易磨损。
为了克服现有永磁分离装置的缺点，进一步提高磁盘吸附能力和去除效果，本实用新型的任务是提供一种高梯度、高场强、吸附能力好，净化效率高、安全可靠的废水永磁分离装置。
本实用新型的任务是通过下述技术解决方案来完成的。
本实用新型包括水槽和磁过滤盘。并联的磁过滤盘由内外盘构成，外盘将内盘整个包在其中，内盘为带稀土强磁块的磁盘。出水口一侧的盘面间有卸料板，出水口下侧槽壁还开有一个进水、气口。
钢铁厂产生的废水首先进入初沉淀去油池，让比重大的微粒沉淀下来，浮油除去。然后经输送管道进入絮凝槽，在絮凝剂的作用下，悬浮微粒和以分散油、乳化油、溶解油形式存在的油脂开始聚集混凝，颗粒逐渐增大。絮凝处理后的废水再进入永磁分离装置的水槽中，由于磁过滤盘的内盘带有稀土强磁块、梯度场强都很高，水中带铁磁性的固体絮凝物即被吸附在磁过滤盘的外盘上，加之出水口下侧槽壁上的进水、气口不断地向槽内冲水或气，又增加了槽内废水中的固体絮凝物与磁过滤盘的碰撞机率，大大提高了磁过滤分离效果。随着磁过滤盘的转动，吸附物被移至出水口一侧盘面间的卸料板上，即被紧贴在外盘上不动的卸料板卸下。被分离处理后的水从水槽出水口流出，经输送管进入蓄水池作工厂循环水使用。
图1是永磁分离装置结构主视示意图；图2是永磁分离装置结构俯视示意图；图3是永磁分离装置内转外定形式中，磁盘聚磁块在盘面上以NSSN方式重复排列的示意图；图4是永磁分离装置外转内定形式中磁盘盘面四个磁区分布情况示意图；图5是永磁分离装置中一个磁过滤盘的截面结构示意图；图6是磁盘塔形聚磁方式磁块排列示意图；图7是磁盘导磁材料发射聚磁方式磁块与导磁材料排列示意图。
以下结合附图给出实施例并对本实用新型作进一步描述。
实施例一本实用新型提供的永磁分离装置由水槽(1)、磁过滤盘(2)、传动轴(3)以及卸料板(4)组成，见图1。磁过滤盘(2)由一组按一定间距并联的内外盘(5)、(6)构成，见图2。内盘(5)为带稀土强磁块的磁盘，并联固定在传动轴(3)上，外盘(6)为不锈钢盘，将并联的内盘(5)连同传动轴(3)整个包在其中。本实施例外盘(6)固定不动，内盘(5)随轴(3)转动。为了提高磁盘(5)磁场强度，增大磁力梯度，磁盘(5)截面为三层结构，中间是聚磁板层(13)，两边是磁铁层(12)，在三层结构外面包覆了一层不锈钢外壳(14)，见图5。磁盘磁铁层(12)上的磁块按塔形聚磁方式排列或按导磁材料发射聚磁方式排列。如按塔形聚磁方式排列(见图6)，聚磁主极块(19)的尺寸比m＝
＝0.4～1，两侧依次排列的聚磁块充磁方向高度ln+1＝0.6～0.8ln(n＝1，2，3)，式中l1——聚磁主极块充磁方向高度 b——聚磁主极块宽度a——聚磁主极块长度 ln+1——聚磁主极块两侧聚磁块充磁方向高度聚磁块(7)按NSSN重复排列(见图3)，均布整个盘面。聚磁块(7)的材料选用钕铁硼、稀土钴、铝镍钴等稀土强磁铁中的任一种，其余磁块用锶铁氧体。如按导磁材料发射聚磁方式排列(见图7)，即导磁材料发射极的面积小于磁性材料发射极的面积。聚磁块(7)也按NSSN重复排列(见图3)，并均布整个盘面。其中聚磁主极块(19)为导磁材料，两侧聚磁块选用钕铁硼、稀土钴、铝镍钴等稀土强磁体中的任一种，其余磁块用锶铁氧体。
并联的磁过滤盘(2)安放在一个水平面为矩形、下半部截面形状为半圆形的水槽(1)中，水槽(1)下半部的半圆形与磁过滤盘(2)同心，使水与磁过滤盘(2)充分接触，避免出现处理死角。并联的磁过滤盘(2)出水口(8)一侧的盘面间各有一个卸料板(4)，该卸料板(4)从高于传动轴(3)的盘面由内向外倾斜，使卸下的吸附物可顺板自动排走。卸料板(4)端头前有一个固定在传动轴(3)外壳上的液位升高板(10)。水槽(1)的两长槽壁对应开有进水口(9)和出水口(8)。为增大进水量，提高设备的处理能力，水槽进水口(9)的水平中线高于传动轴(3)中心水平线，使其与液位升高板(10)配合，增加废水对磁过滤盘(2)的浸没面，减短分离物在盘面上的行程。出水口(8)的下方槽壁上还开有一个进水、气口(11)。当絮凝处理后的废水进入水槽(1)时，进水、气口(11)立即在水流的反方向向水槽(1)内冲入水或气，使槽内废水形成湍流，增加水中固体絮凝物与磁过滤盘(2)的碰撞机率，提高分离处理效果。
实施例二
本例的永磁 分离装置也由水槽(1)、磁过滤盘(2)、固定轴、皮带传动装置以及卸料板(4)组成。磁过滤盘(2)由一组按一定间距并联的内外盘(5)、(6)构成。内盘(5)为带稀土强磁块的磁盘，并联固定在固定轴上，由水槽(1)外的两个支架座支撑。外盘(6)为不锈钢盘，将并联的内盘(5)连同固定轴整个包在其中。本例的内盘(5)固定不动，外盘(6)由一个皮带传动装置带着转动。内盘(5)截面为三层结构，中间是聚磁板层(13)，两边是磁铁层(12)，在三层结构外面包覆了一层不锈钢外壳(14)。内盘(5)盘面分为四个磁区，(见图9)。上半部盘面两个磁区，位于进水口(9)一侧为弱磁区(15)，出水口(8)一侧为无磁区(16)，下半部盘面也为两个磁区，进水口(9)一侧为中磁区(17)，出水口(8)一侧为强磁区(18)。弱磁区(15)磁铁层(12)用锶铁氧体，中磁区(17)和强磁区(18)磁铁层(12)上的磁铁块按塔形聚磁方式排列或按导磁材料发射聚磁方式排列。无论按哪一种方式排列，其结构因素都与实施例一这部分相同，略。此外，与实施例一中的磁盘分离器不同之处还有无液位升高板(10)；进水口(9)也不用将其水平中线开在高于轴(3)中心水平线之上。并联的磁过滤盘(2)出水口(8)一侧的盘面间也各有一个卸料板(4)，该板也从高于轴(3)的盘面由内向外倾斜。
当废水进入永磁 分离装置的水槽(1)中，水中絮凝物被吸附于浸没水中处于内盘(5)中磁区(17)和强磁区(18)的外盘(6)上，随着外盘(6)转动，吸附物被带入内盘(5)的弱磁区(15)、无磁区(16)，由于磁力逐渐减弱，最后从无磁区处掉落在卸料板(4)上被排走。
本实用新型与已有技术相比，具有以下一些优点1.磁场强度高、梯度高。本装置磁盘由于采用了稀土强磁性材料和聚磁技术，磁场强度比全部用锶铁氧体制成的磁盘高2～5倍，场强梯度约高10倍。
2.净化效率高。由于改进了永磁分离装置的磁过滤盘结构，采用斜板卸料，不仅提高了整个装置的净化效率，也解决了已有技术存在的一系列问题，如易受废水中固体悬浮物含量波动影响；漏渣漏油；胶皮输送带易磨损以及场强高、卸料困难、场强低，分离效果又差的矛盾。
3.设备处理能力大。由于采取了增加磁盘磁场强度、梯度和浸没高度等措施，从而废水流速提高6倍左右。
4.结构设计合理、稳定性好，管理维护简单。
权利要求1.一种处理钢铁厂废水的永磁分离装置，包括水槽(1)、磁过滤盘(2)，其特征在于磁过滤盘(2)由内外盘(5)、(6)构成，外盘(6)将内盘(5)包在其中，内盘(5)为带稀土强磁块的磁盘，出水口(8)一侧的盘面间有卸料板(4)，出水口(8)下侧槽壁还开有一个进水、气口(11)。
2.根据权利要求1所述的永磁分离装置，其特征在于磁过滤盘(2)的外盘(6)固定不动，内盘(5)随轴(3)转动，内盘(5)上的磁块以聚磁方式排列，聚磁块(7)呈NSSN重复排列，并沿整个盘面分布；卸料板(4)从高于传动轴(3)的盘面间向外倾斜；卸料板(4)端头前有一个固定在传动轴(3)外壳上的液位升高板(10)，水槽进水口(9)的水平中心线高于传动轴(3)中心水平线。
3.根据权利要求1所述的永磁分离装置，其特征在于磁过滤盘(2)的内盘(5)固定不动，外盘(6)转动，内盘(5)盘面分为四个磁区，上半部盘面两个磁区，进水口(9)一侧为弱磁区(15)，出水口(8)一侧为无磁区(16)，下半部盘面两个磁区，进水口(18)一侧为中磁区(17)，出水口(8)一侧为强磁区(18)，中磁区(17)和强磁区(18)上的磁块以聚磁方式排列。
4.根据权利要求1或2或3所述的永磁分离装置，其特征在于磁过滤盘(2)中的磁盘(5)为三层结构，中间为聚磁板层(13)，两边为磁铁层(12)，外面包覆不锈钢外壳(14)。
5.根据权利要求4所述的永磁分离装置，其特征在于磁盘(5)磁铁层(12)上的磁块以塔形聚磁方式排列，并使聚磁主极块(19)的尺寸比m＝
＝0.4～1，两侧依次排列的聚磁块充磁方向高度ln+1＝0.6～0.8ln。
6.根据权利要求4所述的永磁分离装置，其特征在于磁盘(5)磁铁层(12)上的磁块以导磁材料发射聚磁方式排列，即导磁材料发射极的面积小于磁性材料发射极面积。
专利摘要一种处理钢铁厂废水的永磁分离装置，其技术特点在于磁过滤盘为内外盘结构，或内转外定，或外转内定；磁盘带稀土强磁铁，按聚磁方式排列。故本装置具有磁场强度高，梯度高，净化效率好，处理能力大以及结构设计合理、稳定性好、投资省，管理维护简单等一系列优点。
文档编号C02F9/00GK2118074SQ9221404
公开日1992年10月7日 申请日期1992年1月10日 优先权日1992年1月10日
发明者倪明亮, 李周, 张冬珍, 周勉, 葛家坤 申请人:成都市青羊区橡树林能源研究所