专利名称：磁分离过滤净化装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及以水质净化和固液分离为目的的污水的净化装置，尤其涉及利 用膜捕捉磁性物质及进行捕捉物的磁分离的磁分离过滤净化装置。
技术背景已知有一种磁分离污水净化装置，其以固液分离等为目的，将用细密的金 属网和高分子纤维编织的网用作透水分离膜，向具有污浊粒子的原水中添加凝 聚剂和磁性粉并生成磁性絮凝物，将该磁性絮凝物用膜分离，将用膜捕集的磁 性絮凝物用》兹场产生构件进行磁分离、除去并回收高浓度泥浆(例如，参照专利文献1—日本特开2002 - 273261号公报)。该膜分离净化装置用不锈钢的细线和聚酯纤维等构成网，且具有膜分子 部，该膜分子部具有例如几十微米的开孔的开口部。为了分离比开口部的投影 面积和投影直径小的细微的污浊物质，预先在原水中添加例如作为凝聚剂的硫 酸铝和多氯化铝和多硫酸铁及磁性粉并搅拌，形成由凝聚剂将原水中的微细的 固体浮游物和藻类、菌类、微生物结合成数百微米左右大小的^f兹性絮凝物。该 磁性絮凝物不能通过具有几十微米的开孔的开口部而以高的除去率被捕捉分 离，从而使透过膜的水成为水质更高的净化水。捕集在膜上的磁性絮凝物在用清洗水从膜上冲下后，停留在水面附近的磁 性絮凝物被静止配置在上述水面附近的磁铁的磁力吸引而进行磁分离，并用泥 浆输送构件输送到泥浆回收槽而被排除。泥浆最终用普通卡车送至处理厂和焚 烧厂，或进行堆肥处理。现有的磁分离污水净化装置，在原水中的微细固体浮游物的浓度高的情况 下，生成大量的磁性絮凝物。在该磁性絮凝物到达膜时，磁性絮凝物被过滤捕 捉在膜的整个面上，膜的透水能力将大幅下降，在处理大量原水的情况下需要 很大的过滤面积，存在过滤构件的构成要素大型化，净化装置体积增大且装置 成本增大的问题。此外，如果过滤构件的构成要素大型化，则产生将过滤构件分成多个配置的情况，该情况下，存在对从过滤构件清洗剥离的^f兹性絮凝物进 行磁力吸引的磁铁元件的配置个数要增加，磁铁元件大型化，装置成本增加的 问题。
发明内容
本发明的目的是提供小型的磁分离过滤净化装置。
(1) 为实现上述目的，本发明的磁分离过滤净化装置具备第一磁场产 生构件，其从含有磁性物质，或使非磁性的被除去物和磁性体凝聚的磁性物质， 或通过化学反应生成的i兹性物质的处理流体吸引^兹性物质；第一污泥回收构 件，其设置于上述第一磁场产生构件的表面，从上述第一磁场产生构件回收污 泥；过滤构件，其用于过滤由上述第一^f兹场产生构件吸引/磁性物质的上述处理 流体；对用上述过滤构件过滤的^f兹性物质进朽7兹力吸引的第二》兹场产生构件； 第二污泥回收构件，其设置于上述第二磁场产生构件的表面，从上述第二磁场 产生构件回收污泥；使上述第一磁场产生构件旋转的第一磁场旋转构件；以及 使上述第二磁场产生构件旋转的第二磁场旋转构件。
根据该构成，可佳J兹分离过滤净化装置小型化。
(2) 在上述(1)中，优选为，上述第一磁场产生构件和第一磁场旋转构 件以及第二磁场产生构件和第二磁场旋转构件由同 一磁场产生构件和磁场旋 转构件构成，且第一及第二污泥回收构件由同一污泥回收构件构成，上述第一 磁场旋转构件和第二磁场旋转构件由同 一磁场旋转构件构成。
(3) 在上述(2)中，优选为，上述^兹场产生构件由多个永^兹铁、固定这 些永磁铁的旋转体、水密性保护上述多个永》兹铁的保护筒构成，
上述旋转体用紧固构件固定在上述保护筒上。
(4) 在上述(1)中，优选为，具备控制构件，该控制构件与含有上述A兹 性物质的处理流体的流动速度相一致地控制使上述第一磁场产生构件旋转的 第一磁场旋转构件的转速。
根据本发明，可使磁分离过滤净化装置小型化。
图1是表示本发明的一个实施方式的磁分离过滤净化装置的整体构成的 系统构成图。图2是本发明的一个实施方式的磁分离过滤净化装置所使用的膜分离装 置的》支大剖#见图。
图3是图2的A-A剖视图。
图4是本发明的另一实施方式的磁分离过滤净化装置所使用的膜分离装 置的》文大剖3见图。
图5是图4的A-A剖视图。
图中16J兹性絮凝物，17-前处理水，20-旋转滚筒，21-网，22-水槽，29-磁铁，
30-旋转体，31-磁铁，32-保护筒，36-流道，37-旋转刷，38-刮刀，48-运转控
制装置，68-旋转式》兹铁，69-保护筒，72-电机，76-螺栓。
具体实施例方式
下面，使用图1~图3对本发明的一个实施方式的磁分离过滤净化装置的 构成进行说明。
图1是表示本发明的一个实施方式的磁分离过滤净化装置的整体构成的 系统构成图。图2是本发明的一个实施方式的磁分离过滤净化装置所使用的膜 分离装置的放大剖视图。图3是图2的A-A剖视图。
如图1所示，在原水储槽1的内部，储存有除去了几微米的较大杂质的作 为被处理水的原水2。所储存的原水2由泵3将预定的量输送到配管4。引晶 剂调整装置5将四氧化三铁等磁性粉、pH调整剂、多氯化铝和氯化铁及硫酸 亚铁等的水溶液等的提供铝离子和铁离子的凝聚剂和高分子增强剂等通过导 管6加入到配管4的内部。在搅拌槽7中，用由电机8旋转驱动的搅拌叶片9 以高速搅拌，生成数百微米的磁性微絮凝物。
然后，高分子剂调整装置11将高分子增强剂等通过导管12加入到配管 IO的内部。在搅拌槽13中，用由电机14旋转驱动的搅拌叶片15以低速緩慢 搅拌，生成含有数微米左右大小的磁性絮凝物(图2所示的^兹性絮凝物l6) 的前处理水17。
这样生成的前处理水17通过导管18而流向磁分离及膜分离装置19。磁 分离及膜分离装置19具备过滤用的旋转滚筒20和磁铁29。
这里，使用图2及图3对磁分离及膜分离装置19的构造进行说明。在图1所示的旋转滚筒20的外周面上，如图2所示，设有网21。网21 由不锈钢的细线或铜的细线或聚酯纤维等构成，成为具有开口部的膜，该膜具 有从几微米到几十微米的开孔。
另一方面，图1所示的作为磁分离的磁场产生构件使用的旋转式的磁铁 29如图2所示，做成在用非磁性体的材料制成的旋转体30的外面的多条槽中 用粘接剂等固定多个永》兹铁31，并用确保水密性的保护筒32覆盖其周围的构 造。旋转体30由图3所示的电机72控制其转数并旋转。转轴70由水密性轴 承71支撑。
在图1中，流入到水槽22中的前处理水17在由隔壁33构成的流道34(图 2)的内部流动，如图2所示，流入到用隔壁35与水槽22的内部隔离的流道 36的内部。流道36是在前处理水的流动方向上近距离配置于以与水流大体相 同的速度旋转的永》兹铁31上的流道。流入流道36的前处理水中的磁性絮凝物 16的大部分在这里被》兹力吸引，并被捕捉到水密性保护筒体32的表面上而从 前处理水被磁分离。
在图2中，卩磁性絮凝物16的大部分被;兹分离的前处理水从流道36的出口 排出到水槽22的内部。这里，前处理水从外向内通过旋转滚筒20的网21， 此时，在前处理水中残留的磁性絮凝物16被网21的内面捕捉，通过网21而 分离了磁性絮凝物16的水成为净化水，从图1所示的开口部23排出，通过配 管24并储存在净化水槽25中，通过配管80而流出到系统外。
这里，如图2所示，前处理水17通过网21的动力是前处理水17和旋转 滚筒20内的净化水之间的液面高度差。由于没有到达网21的磁性絮凝物将向 水槽22的底方向沉降，所以用在水槽内设置的转轴37(没有记载旋转驱动部) 上安装的搅拌叶片38所产生的搅拌流使其移动到网21附近，并由过滤的水流 带着使其过滤捕捉。在图2中，由在逆时针方向上旋转的网21的外面过滤并 附着的磁性絮凝物16成为堆积物而露出到液面上的大气中。
在图l中，净化水槽25内部的净化水由泵26加压，从导管27送至喷水 管28。如图2所示，从喷水管28的孔将喷水从网21的内表面向外面一侧喷 射。在网21的外表面聚积的磁性絮凝物16由喷水剥离，使网21的,再生。 被沖洗的磁性絮凝物16停留在水槽22内的前处理水17的水面上。在图2中，沖掉并停留在水面附近的磁性絮凝物16的团块在捕捉了已经 于流道36中由磁力吸引捕捉的磁性絮凝物16的状态下，由在顺时针方向上旋 转的永磁铁31的磁场吸引移动到磁铁一侧，在被捕捉并附着在永磁铁31的外 侧旋转的保护筒32的外表面上之后，随着永磁铁31的旋转而露出到大气中。 在大气中，磁性絮凝物16的团块中的多余的水分因重力而流下，返回到水槽 22的内部，而使磁性絮凝物16的团块更浓缩。这里，J兹性絮凝物的含水率下 降到约97%左右。保护筒32面上的已浓缩的磁性絮凝物16的团块通过保护 筒32的旋转而移动。
因此，根据本实例的构造，由于通过在过滤净化的前工序中将大半部分的 磁性絮凝物磁分离可大幅地减小过滤构件的过滤负荷，因而不会使后一阶段的 过滤构件大型化便可净化大量的原水。此外，由于可以将用过滤除去的磁性絮 凝物用清洗水从过滤膜剥离，并用磁铁磁分离，所以可高速地将磁性絮凝物排 除到装置外。其结果，可使装置小型化。再有，由于没有分别设置磁分离的磁 铁，利用同一磁铁29 (永磁铁31 )，可同时磁分离流道36内的磁性絮凝物和 膜21的清洗水中的磁性絮凝物，所以可使装置小型化，并可降低成本。
如图2所示，磁性絮凝物16的团块由用于扒取而一部分支撑于水槽22 上的旋转刷37和刮刀38从保护筒32的面上剥离，并因重力而落下到泥浆回 收槽39中，且作为泥浆而被分离捕集。
在图1中，排出到泥浆回收槽39中的泥浆通过配管40而被导入离心分离 机和带式压力机等脱水装置41，为了输送时不让水从泥浆漏下而将含水率浓 缩到约85%以下，且为了实现堆肥处理时的分解有机物的微生物的活性化而 将含水率浓缩到约75%的高浓度泥浆，通过配管42而^f诸存在泥浆槽地区43 中。将泥浆用卡车运输到处理厂和焚烧厂及堆肥处理厂。
用脱水装置脱水的处理污水通过配管44而进入处理污水槽45中，通过配 管47，在由泵46加压后，通过配管48而回到原水槽1，并再次导入前处理工 序。
在图1中，传感器49测量原水的液面、混浊度、温度、pHm值等，将其 信息用信号线50传送至运转控制装置48。运转控制装置48根据该，息用预 先输入的最佳量运算程序计算最适于生成良好的磁性絮凝物的化学添加剂(pH调整剂、磁性粉、凝聚剂)的添加量，并将该控制信息经信号线51向化 学添加剂槽5发送，添加最佳量。
此外，与此同时，运转控制装置48算出搅拌电机的转数，并将该控制信 息经信号线52传送至电机8，且以最佳转数使搅拌叶片9旋转。此外，运转 控制装置48算出在搅拌槽的停留时间，并经信号线53发送，且控制确定在搅 拌槽的停留时间的泵3的排出量。
此外，运转控制装置48用预先输入的最佳量运算程序计算最适于生成良 好的磁性絮凝物的化学添加剂(高分子聚合物)的添加量，并将该控制信息经 信号线54向化学添加剂槽11发送，添加最佳量。
此外，与此同时，运转控制装置48算出搅拌电机的转数，并将该控制信 息经信号线55发送至电机14,且以最佳转数卩吏搅拌叶片15旋转。
另一方面，在膜分离装置19中，用传感器56测量水槽22内部的前处理 水17的液面，并将该信息用信号线57向运转控制装置48发送。运转控制装 置48根据该信息而以预先输入的最佳量运算程序计算旋转滚筒20的最佳转数 和磁性絮凝物16的团块的回收速度的适当速度，以使前处理水的液面位置位 于磁铁29的设置位置的大体中央部位即磁铁29所产生的磁场的平均值达到最 大的位置，将该控制信号经信号线58发送至旋转滚筒的旋转电机(未图示)， 而且，经信号线59而向旋转磁铁用电机72 (图3 )发送，并分别控制为最佳 的转数。
此外，以水槽22内的前处理水的液面在因网21的转数不足等而在网21 的过滤量比流入量低的情况等下产生的、水槽22内的前处理水的液面上升的 情况下，前处理水不会从水槽22内的前处理水一侧越过壁60而流到泥浆回收 槽39内的方式，设置溢流水回收槽61,溢流水通过配管62而进入处理污水 槽45，并在由泵46加压后，通过配管47回到原水槽1。
根据该构造，水槽22内的前处理水的液面上升，越过图2所示的壁60 的前处理水17不会流入泥浆槽39中而流入溢流水回收槽61中。因此，回收 到泥浆槽39中的高浓度的泥浆通过前处理水的流入而使含水率上升，成为低 浓度且使泥浆体积增加，并防止泥浆处理成本的增加。 '
如上所述，通过本实施方式，由于前处理水内的磁性絮凝物16的约90%在流道36内由旋转磁铁29磁分离，所以过滤用的旋转滚筒20所过滤的磁性 絮凝物只完成约10%，负荷大幅减少，旋转滚筒的膜21的面积减少，可使过 滤构件小型化。此外，由于可将用过滤除去的磁性絮凝物用清洗水从过滤膜剥 离并用磁铁磁分离，所以可高速地将磁性絮凝物排出到装置外。其结果，可使 装置小型化。再有，由于没有分别设置磁分离的磁铁，可通过同一磁铁29同 时将流道36内的磁性絮凝物和膜21清洗水中的磁性絮凝物磁分离，所以可使 装置小型化并可降低装置成本。
其次，使用图4及图5对本发明的另一实施方式的^t分离过滤净化装置的 构成进行说明。本实施方式的^F兹分离过滤净化装置的整体构成与图1所示的构
成相同。
图4是本发明的另一实施方式的磁分离过滤净化装置所使用的膜分离装 置的放大剖视图。图5是图4的A-A剖视图。再有，与图1 图3相同的标 记表示相同部分。
本实施方式与图2及图3所示的实施方式不同之处在于，将旋转式磁铁 68的旋转体67和保护筒69分离，并可将旋转体67从大气一侧安装拆除。再
保护筒69的内侧足够大，且通过电机72在预定方向上旋转。转轴70由 水密性轴承71支撑，保护筒69由水密性轴承75支撑。旋转式磁铁68通过螺 栓76等紧固构件固定在保护筒69上，且与保护筒69成为一体地旋转。
根据本构造，在运转中磁力吸引原水中的例如微细铁片杂质并捕捉到保护 筒69的外面，其与膜21接触，在进行旋转运转的情况下，将螺栓76取下并 将旋转式磁铁68拔出到装置外，由于没有磁力，可使微细铁片杂质从保护筒 69的外面脱离。此外，由于即使不在旋转式磁铁68 —侧设置旋转驱动系统， 也可通过用螺栓等与旋转式磁铁68成为一体而实现旋转功能，所以与分别设 置旋转驱动构件的情况相比，可降低装置成本。
此外，在本实施方式中，消除了流道36的内部的流速和旋转式的^兹铁31 的圆周速度的速度差的状态，提高了磁力吸引在流道36内以与水流大体相同 的速度流动的磁性絮凝物16的效率。流道36内的流速随原水的流量而变化。 因此，通过从图1所示的运转的泵3的运转条件或流量计(未图示)用运转控制装置48求出流量，以从流道36的尺寸算出的截面积为才艮据来求出平均流速， 从旋转式磁铁29的保护筒32的外径尺寸算出可得到与上述平均流速大体一致 的圆周速度的转数，并经信号线59控制电机72的转数，便可消除上述速度差， 提高磁力吸引磁性絮凝物16的效率。因此，由于通过在过滤净化的前工序中 提高磁性絮凝物的磁分离效率，可进一步减小过滤构件的过滤的负荷，所以可 使后面阶段的过滤构件进一步小型化。
此外，以上虽然表示了使用永》兹铁作为^f兹场产生构件的情况，但即使使用 正常导电电磁铁和用冷动机等冷却的超导电磁铁也可产生同样的效果。
再有，在以上的实施方式中，虽然对将网21形成为筒状的情况进行了说 明，但在将网21构成为盘状并将该盘在纵向上配置多个而构成装置的情况下 也产生同样的效果。
再有，在以上的实施方式中，虽然做成将以非磁性材料制作的旋转体30 作成筒状，并用粘接剂等将永磁铁31固定在其圆周上，并用保护筒32覆盖其 周围的构造，但在采用如下结构的情况下也产生同样的效果，即，做成将旋转 体30形成盘状，用粘接剂等将多个永磁^^固定在其圆周面上及两侧面上，用 盖状保护体取代保护筒32而覆盖其周围的构造，并将其以预定间隔层叠多个 而成为盘状组合体构成为车轮组且配置在流道36上，且用固定在旋转的盘状 组合体的圆周上及两侧面面上的永磁铁组的磁力捕捉磁性絮凝物16,并用沿. 盘状组合体的圆周上及两侧面面上的保护体配置的预定的刮刀刮取已捕捉的 泥浆。
权利要求
1.一种磁分离过滤净化装置，其特征在于，具备第一磁场产生构件，其从含有磁性物质，或使非磁性的被除去物和磁性体凝聚的磁性物质，或通过化学反应生成的磁性物质的处理流体吸引磁性物质；第一污泥回收构件，其设置于上述第一磁场产生构件的表面，从上述第一磁场产生构件回收污泥；过滤构件，其用于过滤由上述第一磁场产生构件吸引磁性物质的上述处理流体；对用上述过滤构件过滤的磁性物质进行磁力吸引的第二磁场产生构件；第二污泥回收构件，其设置于上述第二磁场产生构件的表面，从上述第二磁场产生构件回收污泥；使上述第一磁场产生构件旋转的第一磁场旋转构件；以及使上述第二磁场产生构件旋转的第二磁场旋转构件。
2. 根据权利要求1所述的磁分离过滤净化装置，其特征在于 上述第一磁场产生构件和第一磁场旋转构件以及第二磁场产生构件和第二磁场旋转构件由同 一磁场产生构件和磁场旋转构件构成， 且第 一 及第二污泥回收构件由同 一 污泥回收构件构成， 上述第一磁场旋转构件和第二磁场旋转构件由同一磁场旋转构件构成。
3. 根据权利要求2所述的磁分离过滤净化装置，其特征在于 上述磁场产生构件由多个永磁铁、固定这些永磁铁的旋转体、水密性保护上述多个永磁铁的保护筒构成，上述旋转体用紧固构件固定在上述保护筒上。
4. 根据权利要求1所述的磁分离过滤净化装置，其特征在于 具备控制构件，该控制构件与含有上述磁性物质的处理流体的流动速度相一致地控制使上述第 一磁场产生构件旋转的第一-兹场旋转构件的转速。
全文摘要
本发明涉及污水的净化装置，尤其涉及磁分离的磁分离过滤净化装置。本发明的目的在于提供小型的磁分离过滤净化装置。旋转式的磁铁(29)将多个永磁铁(31)固定在旋转体(30)的外面。磁铁(29)在作为过滤构件的旋转滚筒(20)的前工序中从含有磁性絮凝物(16)的处理流体中吸引磁性絮凝物(16)，并在过滤构件的后工序中也从已过滤的处理流体中磁力吸引磁性絮凝物(16)。磁铁(29)利用电机旋转。旋转刷(37)及刮刀(38)将由磁铁(29)吸引的磁性絮凝物(16)作为污泥回收。
文档编号B01D36/00GK101301637SQ20081000359
公开日2008年11月12日 申请日期2008年1月25日 优先权日2007年3月27日
发明者佐保典英, 望月明, 矶上尚志, 穐山朋子 申请人:株式会社日立制作所