專利名稱：節(jié)能型磁流體自動化污水凈化設備及工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種污水處理設備，特別是涉及一種節(jié)能型磁流體污水凈化設備。
背景技術：
水污染是當前中國面臨的主要環(huán)境問題之一。工業(yè)廢水占總污水量的70%以上。 目前傳統(tǒng)的處理方法處理工序繁多且效果一般，應用磁流體技術凈化污水是已知的污水處 理的技術，但是，根據大量的查詢和調查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的磁流體污水設備和工藝都不同程度的 存在著缺陷，或是效率太低或是工藝流程不合理，從而使這項技術難以在工業(yè)污水處理工 程之中存在實際應用的價值。我們牛仔布廠經多年的不斷改進和論證，使得磁流體污水處 理技術的設備和工藝流程逐步完善，為了使污水處理工程最終能達到能養(yǎng)魚的凈水水平， 為了達到這一個目的，特設了五道工作原理完全不同污水處理工序。每一道工序有獨特的 去污能力，充分發(fā)揮每一道工序的工藝特點，使進入最后一道過濾膜工序的污水盡量的減 低污物，本發(fā)明是第二道工序。 在磁流體的現(xiàn)在應用中，磁場一般應用電磁來提供，很明顯是一種能源的浪費，并 且凈化池和沉淀池截然分開，分步工作，這樣做效率不高。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供節(jié)能型磁流體自動化污水凈化設備及工藝，它能解決背景技 術中所存在的缺點，利用永磁性材料代替電磁對磁流體進行磁化達到節(jié)約能源的目的，并 達到了良好的處理效果。 為了解決背景技術所存在的問題，本發(fā)明是采用以下技術方案凈化區(qū)域是由上 磁板1、下磁板2、永磁性磁片3、葉輪4、轉動軸5、固定軸6、設備箱體7、軸承8、廢水吸取端 9、液體泵10、液體流量計11、變頻器12、變頻器13、工業(yè)控制計算機14、三角帶輪15、三角 帶16、電動機17、液體流量計18、液體泵19、磁流體輸入端20、變頻器21、變頻器22、液體 泵23、廢水排水口 24和閥門25組成；凈化區(qū)域有一貼滿永磁性磁片3的圓形上磁板l，正 對此磁板1有一表面貼滿永磁性磁片3的圓形下磁板2，上磁板1和下磁板2通過分布在 磁板邊緣并安裝到設備箱體7上的八根固定軸6進行固定， 一個一端帶有三角帶輪15的轉 動軸5通過軸承8垂直安裝在設備箱體7的底板上，并依次穿過下磁板2和上磁板1中心 位置的軸承8，在上磁板1和下磁板2之間設置有一葉輪4安裝在此轉動軸5上。上磁板1 正上方安裝有母線與底面成60度 70度夾角的空心圓錐體27。 所述的葉輪4動力提供部分有一電動機17，此電動機17的角帶輪通過三角帶16 連接到上述轉動軸5下端的三角帶輪15上。 廢水吸取部分工作過程水泵10把廢水從廢水吸取端9抽取出來通過管道途經液 體流量計11輸送到設備體內部的凈化區(qū)，此液體泵IO通過通信電纜連接到變頻器12信號 輸出端上，此變頻器12信號輸入端通過通信電纜連接到工業(yè)控制計算機14的信號輸出端， 此液體流量計11信號輸出端通過電纜連接到上述工業(yè)控制計算機14的信號輸入端。
磁流體抽取部分工作過程液體泵19把磁流體從磁流體輸入端20抽取出來通過 管道途經液體流量計18輸送到設備體內部的凈化區(qū)，液體泵19通過通信電纜連接到變頻 器21信號輸出端上，變頻器21信號輸入端通過通信電纜連接到上述工業(yè)控制計算機14的 信號輸出端，此液體流量計18信號輸出端通過電纜連接到上述工業(yè)控制計算機14的信號 輸入端。 廢水輸出部分工作過程液體泵23把含有磁流體的廢水從設備內部輸送到廢水 排出口 24，此液體泵23通過通信電纜連接到另一變頻器22信號輸出端上，此變頻器22信 號輸入端通過通信電纜連接到上述工業(yè)控制計算機14的信號輸出端。
本設備凈化水部分工作過程它位于設備上端，有一閥門25，經過設備凈化后的 水通過此閥門送出，本設備頂端有一頂蓋通過螺栓連接到設備箱體7上。
凈化工藝第一步制備磁流體，本發(fā)明采用醇水共熱法制備FeO磁流體。按 1 : 0.96的比例稱取FeJS0》3和FeS04溶于濃度比為5 : 1的醇_水溶液中制成稀溶液， 將此稀溶液加熱至65°C 66t:保持恒溫，不斷攪拌使鹽溶液混和均勻，攪拌的同時加入稀 的氨水，促使水解反應完全。在pH = 5. 6左右出現(xiàn)黑色的沉淀，繼續(xù)加入氨水至pH > 10， 陳化30min，調節(jié)pH至5左右，將溫度升高至8(TC攪拌的同時慢速加入不同比例的表面活 性劑對磁性顆粒進行表面改性，靜置可觀察到亮黑色的磁基體生成。室溫下過濾，先用無水 乙醇后用去離子水多次洗滌，干燥煅燒制FeO黑色磁性粉末。取一定量的FeO磁性粉末，配 置成磁流體溶液。 第二 將廢水輸入端9連接到廢水存放區(qū)，將磁流體輸入端20連接到磁流體存放 容器，將廢水輸出端24連接到廢水存放容器，打開閥門25，啟動液體泵10抽取廢水到處理 箱內，等水位大約到達處理箱總容積的30% 31%時候關閉液體泵IO，停止放水。啟動液 體泵19開始向處理箱中導入磁流體，等水位大約到達處理箱總容積的35% 36%的時候， 關閉液體泵19停止導入磁流體。再次啟動液體泵IO，觀察液體流量計11使得流量保持在 某一個值，向處理箱內輸送廢水，直至凈化水輸出口有水流出。 第三步在流出的凈化水中取樣分別檢測水中Fe"和Fe3+的濃度，看是否超標，以 檢測是否有磁流體流出，如果檢測到Fe2+和Fe3+的濃度超標，則降低廢水的輸入速度，反復 檢測調整，直至檢測到磁流體沒有溢出為止，如果Fe2+和Fe3+的濃度沒有超標則提高廢水的 輸入速度，直到Fe2+和Fe3+的濃度剛好達到標準，把這個速度做為最大廢水輸入速度。
第四步在廢水輸入最大速度的時候檢測處理水中的懸浮物濃度是否符合我們的 要求，如果不能符合我們的要求，則關閉廢水輸入泵IO，打開磁流體輸入液體泵19，導入一 定量的磁流體，然后打開廢水輸入泵10。 第五步繼續(xù)檢測凈化水中懸浮物濃度是否符合我們的要求，如果還是不符合， 則重復第第四步，如果符合則計算到現(xiàn)在為止總共加入的磁流體體積，作為磁流體工藝飽 和體積。這時關閉廢水輸入泵IO，打開磁流體輸入液體泵19，導入磁流體工藝飽和體積的 10% 20%作為磁流體工藝緩沖體積，然后打開廢水輸入泵10。 第六步在流出的凈化水中取樣分別檢測水中Fe2lP Fe3+的濃度，如果檢測到Fe2+ 和Fe3+的濃度超標，則降低廢水的輸入速度，反復檢測調整，直至檢測到Fe2+和Fe3+的濃度 符合標準為止，把這一速度作為廢水輸入的工藝速度。 工作原理磁流體又稱磁性液體、鐵磁流體或磁液，它是由磁性粒子、基液以及表面活性劑三者混合而成的一種穩(wěn)定的膠狀溶液。該流體在靜態(tài)時無磁吸引力，當有外加磁 場作用時，才表現(xiàn)出有磁性。磁性體能吸引鐵質這是眾所周知的。電磁學上將磁性物質分 三類，鐵磁性物質(如鐵、鈷、鎳等，能被迅速吸住)、順磁性物質(如鎂、鉻、鈣等)和抗磁性 物質(如銅、鉛、鋅等)。順磁性物質和抗磁性物質都可被其它物質"接種"而"團聚"后一 同沉淀被過濾出去。這是一種磁力"集聚"，即通過高強度的勻強磁場，使粒子磁化，但又不 被吸出，使磁化粒子在剩磁作用下相互吸引并團聚成大的磁聚體而下沉。 本發(fā)明具有以下有益效果利用永磁性材料代替電磁對磁流體進行磁化達到節(jié)約 能源的目的，并達到了良好的處理效果；大量運用電器控制手段對整個水凈化過程進行全 程監(jiān)視和控制；磁流體的磁化部分和沉淀部分安裝在一起，成為不可分割的一個邏輯單元， 大大節(jié)約了空間，并有利于污水的批量處理。


圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
具體實施例方式
參看圖1，本具體實施方式
采用以下技術方案凈化區(qū)域是由上磁板1、下磁板2、 永磁性磁片3、葉輪4、轉動軸5、固定軸6、設備箱體7、軸承8、廢水吸取端9、液體泵10、液 體流量計11、變頻器12、變頻器13、工業(yè)控制計算機14、三角帶輪15、三角帶16、電動機17、 液體流量計18、液體泵19、磁流體輸入端20、變頻器21、變頻器22、液體泵23、廢水排水口 24和閥門25組成；凈化區(qū)域有一貼滿永磁性磁片3的圓形上磁板1，正對此磁板1有一表 面貼滿永磁性磁片3的圓形下磁板2，上磁板1和下磁板2通過分布在磁板邊緣并安裝到設 備箱體7上的八根固定軸6進行固定， 一個一端帶有三角帶輪15的轉動軸5通過軸承8垂 直安裝在設備箱體7的底板上，并依次穿過下磁板2和上磁板1中心位置的軸承8，在上磁 板1和下磁板2之間設置有一葉輪4安裝在此轉動軸5上。上磁板1正上方安裝有母線與 底面成60度 70度夾角的空心圓錐體27 ;利用永磁性材料代替電磁對磁流體進行磁化達 到節(jié)約能源的目的，并達到了良好的處理效果；大量運用電器控制手段對整個水凈化過程 進行全程監(jiān)視和控制；磁流體的磁化部分和沉淀部分安裝在一起，成為不可分割的一個邏 輯單元，大大節(jié)約了空間，并有利于污水的批量處理。 所述的葉輪4動力提供部分有一電動機17，此電動機17的角帶輪通過三角帶16 連接到上述轉動軸5下端的三角帶輪15上。 廢水吸取部分工作過程水泵10把廢水從廢水吸取端9抽取出來通過管道途經液 體流量計11輸送到設備體內部的凈化區(qū)，此液體泵IO通過通信電纜連接到變頻器12信號 輸出端上，此變頻器12信號輸入端通過通信電纜連接到工業(yè)控制計算機14的信號輸出端， 此液體流量計11信號輸出端通過電纜連接到上述工業(yè)控制計算機14的信號輸入端。
磁流體抽取部分工作過程液體泵19把磁流體從磁流體輸入端20抽取出來通過 管道途經液體流量計18輸送到設備體內部的凈化區(qū)，液體泵19通過通信電纜連接到變頻 器21信號輸出端上，變頻器21信號輸入端通過通信電纜連接到上述工業(yè)控制計算機14的 信號輸出端，此液體流量計18信號輸出端通過電纜連接到上述工業(yè)控制計算機14的信號 輸入端。
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廢水輸出部分工作過程液體泵23把含有磁流體的廢水從設備內部輸送到廢水 排出口 24，此液體泵23通過通信電纜連接到另一變頻器22信號輸出端上，此變頻器22信 號輸入端通過通信電纜連接到上述工業(yè)控制計算機14的信號輸出端。
本設備凈化水部分工作過程它位于設備上端，有一閥門25，經過設備凈化后的 水通過此閥門送出，本設備頂端有一頂蓋通過螺栓連接到設備箱體7上。
凈化工藝第一步制備磁流體，本發(fā)明采用醇水共熱法制備FeO磁流體。按 1 : 0.96的比例稱取FeJS0》3和FeS04溶于濃度比為5 : 1的醇_水溶液中制成稀溶液， 將此稀溶液加熱至65°C 66t:保持恒溫，不斷攪拌使鹽溶液混和均勻，攪拌的同時加入稀 的氨水，促使水解反應完全。在pH = 5. 6左右出現(xiàn)黑色的沉淀，繼續(xù)加入氨水至pH > 10， 陳化30min，調節(jié)pH至5左右，將溫度升高至8(TC攪拌的同時慢速加入不同比例的表面活 性劑對磁性顆粒進行表面改性，靜置可觀察到亮黑色的磁基體生成。室溫下過濾，先用無水 乙醇后用去離子水多次洗滌，干燥煅燒制FeO黑色磁性粉末。取一定量的FeO磁性粉末，配 置成磁流體溶液。 第二 將廢水輸入端9連接到廢水存放區(qū)，將磁流體輸入端20連接到磁流體存放 容器，將廢水輸出端24連接到廢水存放容器，打開閥門25，啟動液體泵10抽取廢水到處理 箱內，等水位大約到達處理箱總容積的30% 31%時候關閉液體泵IO，停止放水。啟動液 體泵19開始向處理箱中導入磁流體，等水位大約到達處理箱總容積的35% 36%的時候， 關閉液體泵19停止導入磁流體。再次啟動液體泵IO，觀察液體流量計11使得流量保持在 某一個值，向處理箱內輸送廢水，直至凈化水輸出口有水流出。 第三步在流出的凈化水中取樣分別檢測水中Fe"和Fe3+的濃度，看是否超標，以 檢測是否有磁流體流出，如果檢測到Fe2+和Fe3+的濃度超標，則降低廢水的輸入速度，反復 檢測調整，直至檢測到磁流體沒有溢出為止，如果Fe2+和Fe3+的濃度沒有超標則提高廢水的 輸入速度，直到Fe2+和Fe3+的濃度剛好達到標準，把這個速度做為最大廢水輸入速度。
第四步在廢水輸入最大速度的時候檢測處理水中的懸浮物濃度是否符合我們的 要求，如果不能符合我們的要求，則關閉廢水輸入泵IO，打開磁流體輸入液體泵19，導入一 定量的磁流體，然后打開廢水輸入泵10。 第五步繼續(xù)檢測凈化水中懸浮物濃度是否符合我們的要求，如果還是不符合， 則重復第第四步，如果符合則計算到現(xiàn)在為止總共加入的磁流體體積，作為磁流體工藝飽 和體積。這時關閉廢水輸入泵IO，打開磁流體輸入液體泵19，導入磁流體工藝飽和體積的 10% 20%作為磁流體工藝緩沖體積，然后打開廢水輸入泵10。 第六步在流出的凈化水中取樣分別檢測水中Fe"和Fe3+的濃度，如果檢測到Fe2+ 和Fe3+的濃度超標，則降低廢水的輸入速度，反復檢測調整，直至檢測到Fe2+和Fe3+的濃度 符合標準為止，把這一速度作為廢水輸入的工藝速度。 工作原理磁流體又稱磁性液體、鐵磁流體或磁液，它是由磁性粒子、基液以及表 面活性劑三者混合而成的一種穩(wěn)定的膠狀溶液。該流體在靜態(tài)時無磁吸引力，當有外加磁 場作用時，才表現(xiàn)出有磁性。磁性體能吸引鐵質這是眾所周知的。電磁學上將磁性物質分 三類，鐵磁性物質(如鐵、鈷、鎳等，能被迅速吸住)、順磁性物質(如鎂、鉻、鈣等)和抗磁性 物質(如銅、鉛、鋅等)。順磁性物質和抗磁性物質都可被其它物質"接種"而"團聚"后一 同沉淀被過濾出去。這是一種磁力"集聚"，即通過高強度的勻強磁場，使粒子磁化，但又不被吸出，使磁化粒子在剩磁作用下相互吸引并團聚成大的磁聚體而下沉。
權利要求
節(jié)能型磁流體自動化污水凈化設備及工藝，其特征在于凈化區(qū)域是由上磁板(1)、下磁板(2)、永磁性磁片(3)、葉輪(4)、轉動軸(5)、固定軸(6)、設備箱體(7)、軸承(8)、廢水吸取端(9)、液體泵(10)、液體流量計(11)、變頻器(12)、變頻器(13)、工業(yè)控制計算機(14)、三角帶輪(15)、三角帶(16)、電動機(17)、液體流量計(18)、液體泵(19)、磁流體輸入端(20)、變頻器(21)、變頻器(22)、液體泵(23)、廢水排水口(24)和閥門(25)組成；凈化區(qū)域有一貼滿永磁性磁片(3)的圓形上磁板(1)，正對此磁板(1)有一表面貼滿永磁性磁片(3)的圓形下磁板(2)，上磁板(1)和下磁板(2)通過分布在磁板邊緣并安裝到設備箱體(7)上的八根固定軸(6)進行固定，一個一端帶有三角帶輪(15)的轉動軸(5)通過軸承(8)垂直安裝在設備箱體(7)的底板上，并依次穿過下磁板(2)和上磁板(1)中心位置的軸承(8)，在上磁板(1)和下磁板(2)之間設置有一葉輪(4)安裝在此轉動軸(5)上，上磁板(1)正上方安裝有母線與底面成60度～70度夾角的空心圓錐體(27)。
2. 根據權利要求1所述的節(jié)能型磁流體自動化污水凈化設備及工藝，其特征在于凈 化工藝第一步制備磁流體，采用醇水共熱法制備FeO磁流體，按1 : 0.96的比例稱取 FeJS0》3和FeS04溶于濃度比為5 : 1的醇_水溶液中制成稀溶液，將此稀溶液加熱至 65t: 66t:保持恒溫，不斷攪拌使鹽溶液混和均勻，攪拌的同時加入稀的氨水，促使水解反 應完全；在pH = 5. 6左右出現(xiàn)黑色的沉淀，繼續(xù)加入氨水至pH > 10，陳化30min，調節(jié)pH 至5左右，將溫度升高至8(TC攪拌的同時慢速加入不同比例的表面活性劑對磁性顆粒進行 表面改性，靜置可觀察到亮黑色的磁基體生成；室溫下過濾，先用無水乙醇后用去離子水多 次洗滌，干燥煅燒制FeO黑色磁性粉末；取一定量的FeO磁性粉末，配置成磁流體溶液；第 二 將廢水輸入端(9)連接到廢水存放區(qū)，將磁流體輸入端(20)連接到磁流體存放容器，將 廢水輸出端(24)連接到廢水存放容器，打開閥門(25)，啟動液體泵(10)抽取廢水到處理 箱內，等水位大約到達處理箱總容積的30% 31%時候關閉液體泵(IO)，停止放水，啟動 液體泵(19)開始向處理箱中導入磁流體，等水位大約到達處理箱總容積的35% 36%的 時候，關閉液體泵(19)停止導入磁流體，再次啟動液體泵(IO)，觀察液體流量計(11)使得 流量保持在某一個值，向處理箱內輸送廢水，直至凈化水輸出口有水流出；第三步在流出 的凈化水中取樣分別檢測水中Fe2+和Fe3+的濃度，看是否超標，以檢測是否有磁流體流出， 如果檢測到Fe2+和Fe3+的濃度超標，則降低廢水的輸入速度，反復檢測調整，直至檢測到磁 流體沒有溢出為止，如果Fe2+和Fe3+的濃度沒有超標則提高廢水的輸入速度，直到Fe2+和 Fe3+的濃度剛好達到標準，把這個速度做為最大廢水輸入速度；第四步在廢水輸入最大速 度的時候檢測處理水中的懸浮物濃度是否符合我們的要求，如果不能符合我們的要求，則 關閉廢水液體泵(IO)，打開磁流體輸入液體泵(19)，導入一定量的磁流體，然后打開廢水 液體泵(10);第五步繼續(xù)檢測凈化水中懸浮物濃度是否符合我們的要求，如果還是不符 合，則重復第第四步，如果符合則計算到現(xiàn)在為止總共加入的磁流體體積，作為磁流體工藝 飽和體積；這時關閉廢水液體泵(IO)，打開磁流體輸入液體泵(19)，導入磁流體工藝飽和 體積的10% 20%作為磁流體工藝緩沖體積，然后打開廢水輸入泵(10);第六步在流出 的凈化水中取樣分別檢測水中Fe2+和Fe3+的濃度，如果檢測到Fe2+和Fe3+的濃度超標，則 降低廢水的輸入速度，反復檢測調整，直至檢測到Fe2+和Fe3+的濃度符合標準為止，把這一 速度作為廢水輸入的工藝速度。
3. 根據權利要求1所述的節(jié)能型磁流體自動化污水凈化設備及工藝，其特征在于所述的葉輪(4)動力提供部分有一電動機(17)，此電動機(17)的角帶輪通過三角帶(16)連接 到上述轉動軸(5)下端的三角帶輪(15)上。
全文摘要
節(jié)能型磁流體自動化污水凈化設備及工藝，它涉及一種節(jié)能型磁流體污水凈化設備。凈化區(qū)域是由上磁板(1)、下磁板(2)、永磁性磁片(3)、葉輪(4)、轉動軸(5)、固定軸(6)、設備箱體(7)、軸承(8)、廢水吸取端(9)、液體泵(10)、液體流量計(11)、變頻器(12)、變頻器(13)、工業(yè)控制計算機(14)、三角帶輪(15)、三角帶(16)、電動機(17)、液體流量計(18)、液體泵(19)、磁流體輸入端(20)、變頻器(21)、變頻器(22)、液體泵(23)、廢水排水口(24)和閥門(25)組成；利用永磁性材料代替電磁對磁流體進行磁化達到節(jié)約能源的目的，大量運用電器控制手段對整個水凈化過程進行全程監(jiān)視和控制；磁流體的磁化部分和沉淀部分安裝在一起，成為不可分割的一個邏輯單元，大大節(jié)約了空間，并有利于污水的批量處理。
文檔編號C02F1/48GK101759255SQ200910176809
公開日2010年6月30日 申請日期2009年9月22日 優(yōu)先權日2009年9月22日
發(fā)明者姜宜寬, 姜明, 張坤生, 張立勇, 胡乃杰, 解立波, 逄春華 申請人:淄博蘭雁集團有限責任公司