本發(fā)明涉及一種水力雙懸浮層流化床，能夠?qū)Φ蜏氐蜐崴?、微污染水、水庫水等進(jìn)行凈化，更特別適用于磁性污染水體的凈化，能高效凈化水體中的膠體類污染物，提高水體中污染物凈化效率，用于水處理等領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

低溫低濁水成為水處理的一個(gè)難題，絮凝困難，形成的絮凝體在水力循環(huán)澄清池中不容易形成懸浮層，同時(shí)微污染水、建筑灰水等也會(huì)出現(xiàn)同樣的難題。

采用膜分離技術(shù)直接處理低溫低濁水、微污染水、建筑灰水等會(huì)造成膜孔堵塞、制水成本較高。

磁分離技術(shù)是利用污廢水中的污染物的磁性對(duì)其進(jìn)行磁分離，而對(duì)于弱磁性或者非磁性的污染物，則需要投加“磁種”，使其具有更好的磁性，從而達(dá)到對(duì)水體凈化的目的，其磁性凈化的水質(zhì)質(zhì)量有待進(jìn)一步提高。

本發(fā)明構(gòu)建的水力雙懸浮層流化床，能夠形成雙層過濾層，首先是磁膜過濾層，其次是活性泥渣過濾層。

本發(fā)明中，鐵磁性顆粒磁化時(shí)，沿著磁力線的方向排列，形成“N”極和“S”極，能夠在去磁場后，也會(huì)相互吸引，形成一個(gè)整體“磁膜”，在水流自下而上水力的作用下，懸浮于水體之中，能夠?qū)λw中一般污染物具有攔截作用、對(duì)磁性污染物具有磁性吸附分離作用，對(duì)抗磁性污染物具有排斥通過分離（即抗磁性污染物不能通過磁場而達(dá)到水體凈化的目的）作用，當(dāng)過濾經(jīng)過一定時(shí)間，鐵磁性顆粒的磁性減弱，相互吸引開始變?nèi)?，或者過濾的效果下降，則需要對(duì)磁膜進(jìn)行沖洗再生，此時(shí)，鐵磁性顆粒相互之間的吸引力變?nèi)?，在水流的沖洗作用下能夠沖洗成“沙”，保證了沖洗的效果，再次添加磁場，鐵磁性顆粒再次磁化后，再次構(gòu)成磁膜過濾層，從而再次可以對(duì)污染水體進(jìn)行過濾凈化，該發(fā)明只有在對(duì)鐵磁性顆粒進(jìn)行磁化時(shí)，消耗額外的能量，因而運(yùn)行比較經(jīng)濟(jì)，且比現(xiàn)有的磁分離技術(shù)具有更高的分離凈化效果。

水體添加絮凝劑和助凝劑后，水體中的污染物能夠形成絮凝體，雖然絮凝體的體積小，質(zhì)量輕，但由于磁膜是一個(gè)整體，因而該絮凝體在流經(jīng)磁膜時(shí)，被攔截下來，更多的絮凝體聚集，構(gòu)建成第二個(gè)水力懸浮層，即泥渣懸浮層，由于絮凝體具有一定的活性，因而可以對(duì)水體中的污染物具有凈化功能。

對(duì)于低溫低濁水，微污染水、建筑灰水等，絮體形成困難，一般的水力循環(huán)澄清池很難形成懸浮層，而本發(fā)明可以通過過濾把細(xì)小的絮凝體攔截下來，能更快地形成懸浮層，且具有磁膜過濾功能，使得水處理效果更好。

水力雙懸浮層流化床針對(duì)磁性污染物或者添加“磁種”的非磁性污染物，則可以增加過濾的效果和提高出水水質(zhì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是獲得一種能夠?qū)Φ蜏氐蜐崴⑽⑽廴舅?、建筑灰水等進(jìn)行高效凈化的設(shè)施，且要求運(yùn)行成本低，特別是對(duì)水體中的磁性污染物具有較高的凈化效率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明包括如下技術(shù)方案。

以通電的勵(lì)磁線圈構(gòu)建磁場，對(duì)鐵磁性顆粒進(jìn)行磁化，磁化后的鐵磁性顆粒即使在勵(lì)磁線圈斷電后，在自下而上的水流作用下，也能夠構(gòu)建成磁膜懸浮層，而待處理的水體加藥后會(huì)形成絮體，絮體被磁膜懸浮層攔截后，在磁膜過濾前形成活性泥渣過濾層，從而可以構(gòu)成水力雙懸浮層對(duì)水體進(jìn)行凈化作用，當(dāng)泥渣過濾層中的絮凝顆粒活性降低時(shí)，可以通過排泥管排出流化床，同時(shí)，當(dāng)磁膜懸浮層的過濾效率降低，可以采用氣水等方式對(duì)磁膜中的鐵磁性顆粒進(jìn)行沖洗凈化作用，從而保障較好的過濾效果，而整個(gè)技術(shù)方案也可以保持較低的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行成本。

如上所述的水力雙懸浮層流化床，優(yōu)選地以奧氏體不銹鋼作為流化床本體的制作材料，也可以選擇具有較高強(qiáng)度但沒有磁性的其他材料。

如上所述的水力雙懸浮層流化床，本體結(jié)構(gòu)上部采用中空的圓筒結(jié)構(gòu)，下部采用中空的圓錐結(jié)構(gòu)，中間構(gòu)設(shè)中心體，中心體為密閉的中空結(jié)構(gòu)。

如上所述的水力雙懸浮層流化床，當(dāng)待處理的流量比較小時(shí)，中心柱可以不設(shè)置。

如上所述的水力雙懸浮層流化床，采用通電的勵(lì)磁線圈構(gòu)建磁場，也可以采用永磁鐵等構(gòu)建磁場，也可以采用其他方式構(gòu)設(shè)磁場，包括構(gòu)建超導(dǎo)磁場。

如上所述的水力雙懸浮層流化床，采用液態(tài)水對(duì)工作中的勵(lì)磁線圈進(jìn)行冷卻，也可以采用其他方式進(jìn)行冷卻。

如上所述的水力雙懸浮層流化床，鐵磁性顆粒采用自然界存在的磁鐵礦、赤鐵礦等磁性材料，也可以采用化學(xué)等方法制備的磁性材料，鐵磁性顆粒也可以采用包覆改性等。

如上所述的水力雙懸浮層流化床，采用排泥管把失去活性或活性較低的絮凝顆粒排出流化床。

如上所述的水力雙懸浮層流化床，若磁膜懸浮層產(chǎn)生的堵塞現(xiàn)象導(dǎo)致內(nèi)部壓力過大或者出水水質(zhì)不能滿足要求時(shí)，則需要對(duì)磁膜中的鐵磁性顆粒進(jìn)行沖洗，或者每隔一段時(shí)間對(duì)磁膜中的鐵磁性顆粒進(jìn)行沖洗。

如上所述的水力雙懸浮層流化床，可以采用氣水沖洗作用，加藥沖洗作用等，沖洗水從底部進(jìn)入，從頂部流出。

如上所述的水力雙懸浮層流化床，在進(jìn)水管處設(shè)置加藥裝置，可以對(duì)需要處理的水體添加絮凝劑和助凝劑，進(jìn)而在水體中形成絮凝體。

如上所述的水力雙懸浮層流化床，在沖洗水管處設(shè)置充氣裝置，以達(dá)到氣水沖洗的目的，也可以設(shè)置加藥裝置，進(jìn)而可以利用加藥的水對(duì)鐵磁性顆粒進(jìn)行沖洗凈化作用。

如上所述的水力雙懸浮層流化床，排泥管和勵(lì)磁線圈保持一定的距離，同時(shí)排泥管排泥時(shí)，勵(lì)磁線圈需要通電產(chǎn)生磁場，以防止排泥時(shí)吸入鐵磁性顆粒。

附圖說明

圖1是水力雙懸浮層流化床的剖面示意圖。

圖2是水力雙懸浮層流化床的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是中空的中心柱的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1及圖2中各數(shù)字標(biāo)號(hào)所指代的名稱：1-進(jìn)水管、2-流量控制閥、3-電動(dòng)閥、4-加藥裝置、5-排空管、6-絮凝顆粒、7-鐵磁性顆粒、8-排泥管、9-冷卻水槽、10-勵(lì)磁線圈、11-排水管、12-出水管、13-溢流水槽、14-中心柱、15-流化床主體、16-充氣裝置、17-沖洗水管。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合圖1、圖2和實(shí)施例子對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

關(guān)閉出水管（12）、沖洗水管（17）、排空管（5）和排泥管（8），打開排水管（11）和進(jìn)水管（1）。

從流化床頂部加入鐵磁性顆粒（7），調(diào)節(jié)進(jìn)水管（1）的流量調(diào)節(jié)閥（2），使得所加入的鐵磁性顆粒（7）在自下而上的水流作用下，處于勵(lì)磁線圈（10）所設(shè)置的區(qū)域內(nèi)。

向冷卻水槽（9）中加入水，以便對(duì)勵(lì)磁線圈（10）進(jìn)行冷卻，對(duì)勵(lì)磁線圈（10）通電，對(duì)鐵磁性顆粒（7）進(jìn)行磁化，磁化后鐵磁性顆粒（7）形成磁膜，勵(lì)磁線圈（10）斷電。

打開加藥裝置（4），向流化床中加絮凝劑和助凝劑，以便在磁膜懸浮層前形成泥渣懸浮層，從而對(duì)水體形成雙懸浮層過濾功能。

當(dāng)排水管（11）處的水質(zhì)滿足要求時(shí)，則打開出水管（12），關(guān)閉排水管（11），流化床處于對(duì)水體的凈化狀態(tài)、當(dāng)泥渣懸浮層過多需要排泥時(shí)，則對(duì)勵(lì)磁線圈（10）進(jìn)行通電，產(chǎn)生磁場，對(duì)鐵磁性顆粒（7）產(chǎn)生吸引力，防止排泥時(shí)流失，打開排泥管（8），進(jìn)行排泥。

排泥結(jié)束后，關(guān)閉排泥管（8），對(duì)勵(lì)磁線圈（10）斷電，流化床繼續(xù)凈化水體。

當(dāng)磁膜懸浮層中的鐵磁性顆粒（7）需要沖洗時(shí)，打開排水管（11）、關(guān)閉出水管（12）、關(guān)閉進(jìn)水管（1）、關(guān)閉加藥裝置（4），打開沖洗水管（17），調(diào)節(jié)沖洗水管（17）上的調(diào)節(jié)閥（2），使得鐵磁性顆粒（7）處于流化床中合適的位置。

打開充氣裝置（16），可對(duì)鐵磁性顆粒（7）進(jìn)行氣水沖洗。

沖洗結(jié)束后，則關(guān)閉沖洗水管（17）和充氣裝置（16），打開進(jìn)水管（1）和加藥裝置（4），對(duì)流化床添加絮凝劑和助凝劑，則水體中形成絮凝體，進(jìn)而再次形成新的泥渣懸浮層，當(dāng)排水管（11）的出水滿足要求時(shí)，則關(guān)閉排水管（11），打開出水管（12），則流化床進(jìn)入水體凈化的工作狀態(tài)。