本申请涉及污水处理,特别涉及一种具有自清洁功能的超导磁分离污水处理系统及方法。
背景技术:
1、污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、医疗、餐饮等各个领域,对于磁性污染物和非磁性细小颗粒,目前一般采用永磁体或电磁铁吸附的方式实现将磁性污染物从污水中分离,采用纳米磁粉混合的方式实现将非磁性细小颗粒从污水中分离。因此需对磁分离污水处理系统进行研究。
2、现有技术中,中国专利cn118125573a公开了一种移动式污水超导磁分离系统及分离方法,包括安装平台,所述安装平台表面中心处设置有超导磁体,所述超导磁体一端外侧分别对称设置有冷水机和氦气压缩机,所述超导磁体另一端外侧中心处设置有空压机;所述超导磁体内部活动连接有磁选腔,所述磁选腔靠近氦气压缩机的一端连接有前级过滤机构,所述磁选腔另一端连接有后级连接管,所述磁选腔内部设置有磁选腔腔体,所述磁选腔腔体两端分别可拆卸连接有磁性过滤网。利用超导磁体分离污水中弱磁性杂质,磁体系统采用弯曲形超导磁体结构,解决在提供相同磁场区域的情况下,磁分离系统占地大,建造费用高等问题。
3、在上述现有技术的使用过程中,当磁性过滤网上的磁性污染物吸附较多而达不到较好的净化效果时,需中断污水处理,拆开磁选腔,手动对磁性过滤网进行清洁,从而无法实现超导磁分离污水处理系统长时间不间断的工作,超导磁分离污水处理的流畅性和高效性较差。
技术实现思路
1、本申请提供了一种具有自清洁功能的超导磁分离污水处理系统及方法,用以解决现有技术中无法实现超导磁分离污水处理系统长时间不间断的工作,超导磁分离污水处理的流畅性和高效性较差的问题。
2、一方面,本申请提供了一种具有自清洁功能的超导磁分离污水处理系统,包括:超导磁体、前级过滤、磁选腔、后级连接管、空压机、风冷式压缩机和控制柜。
3、所述超导磁体包括:制冷机冷头、真空杜瓦外壳、冷屏和超导线圈绕组。
4、所述磁选腔包括:磁选腔外壳、磁性过滤网、磁性物质分选腔体和磁性污染物排出口。
5、所述超导磁体套接在所述磁选腔的外侧,所述磁选腔的一端连接所述前级过滤,另一端连接所述后级连接管,所述空压机连接所述前级过滤,所述风冷式压缩机连接所述制冷机冷头,所述控制柜分别与所述空压机、所述风冷式压缩机、所述超导线圈绕组电连接。
6、所述冷屏固定设置在所述超导线圈绕组的外侧,所述真空杜瓦外壳固定设置在所述冷屏的外侧,所述制冷机冷头穿过所述真空杜瓦外壳和所述冷屏,并与所述超导线圈绕组导冷连接。
7、所述磁性过滤网固定设置于所述磁选腔外壳的内部,所述磁性物质分选腔体固定设置于所述磁选腔外壳的底部,所述磁性污染物排出口位于所述磁性物质分选腔体的一侧。
8、所述超导线圈绕组用于在所述磁选腔的内部产生均匀磁场和梯度磁场。
9、在一种可能的实现方式中,所述超导线圈绕组包括:梯度磁场绕组、梯度磁场骨架、均匀磁场绕组和均匀磁场骨架。
10、所述梯度磁场绕组绕制在所述梯度磁场骨架上,所述均匀磁场绕组绕制在所述均匀磁场骨架上,所述梯度磁场绕组和所述梯度磁场骨架位于所述均匀磁场绕组和所述均匀磁场骨架的外侧或内侧。
11、所述梯度磁场绕组用于在所述磁选腔的内部产生梯度磁场。
12、所述均匀磁场绕组用于在所述磁选腔的内部产生均匀磁场。
13、在一种可能的实现方式中,所述梯度磁场绕组包括:第一梯度子绕组和第二梯度子绕组。
14、所述第一梯度子绕组和所述第二梯度子绕组分别绕制在所述梯度磁场骨架的上侧和下侧。
15、所述第一梯度子绕组和所述第二梯度子绕组共同用于在所述磁选腔的内部产生梯度磁场。
16、在一种可能的实现方式中,所述均匀磁场绕组串联有第一超导闭环开关。
17、所述梯度磁场绕组串联有第二超导闭环开关。
18、在一种可能的实现方式中,所述前级过滤包括:前级过滤管、高压气阀、前级过滤网和排出阀。
19、所述前级过滤网固定设置于所述前级过滤管的内部,所述高压气阀固定设置于所述前级过滤管的顶部,所述排出阀固定设置于所述前级过滤管的底部。
20、在一种可能的实现方式中,所述超导磁体和所述磁选腔均采用弧形结构。
21、在一种可能的实现方式中,所述真空杜瓦外壳采用铁磁性材料。
22、另一方面,本申请提供了一种具有自清洁功能的超导磁分离污水处理系统的污水处理方法,包括以下步骤:
23、步骤一,将混合有纳米磁粉的污水通入前级过滤进行初步过滤,得到初滤污水。
24、步骤二,初滤污水通入磁选腔,磁选腔内的磁性过滤网在均匀磁场的作用下磁化,将初滤污水中的磁性污染物吸附在磁性过滤网上,磁性污染物在梯度磁场的作用下移动至磁性物质分选腔体的内部,并从磁性污染物排出口排出。
25、步骤三,经过磁选腔净化后的污水从后级连接管排出。
26、本申请中的一种具有自清洁功能的超导磁分离污水处理系统及方法,具有以下优点:
27、通过超导线圈绕组在磁选腔的内部产生均匀磁场和梯度磁场,使得磁性污染物吸附在磁性过滤网后还能在梯度磁场的作用下自动向磁性物质分选腔体移动并排出,实现磁性过滤网的自清洁,提高了超导磁分离污水处理的流畅性和高效性。
28、提出的均匀磁场绕组串联有第一超导闭环开关,梯度磁场绕组串联有第二超导闭环开关,通过超导闭环开关技术实现均匀磁场绕组和梯度磁场绕组的断电闭环运行,更加节能,方便在野外或其它缺电环境下长时间稳定运行。
29、提出的超导磁体和磁选腔均采用弧形结构,减小了系统体积,降低了建造费用。
30、提出的真空杜瓦外壳采用铁磁性材料,可以减小超导磁体漏磁对周围仪器、设备工作的影响,同时提高了均匀磁场的均匀性,从而提高了对磁性过滤网进行磁化的稳定性。
1.一种具有自清洁功能的超导磁分离污水处理系统,其特征在于,包括:超导磁体、前级过滤、磁选腔、后级连接管、空压机、风冷式压缩机和控制柜;
2.根据权利要求1所述的一种具有自清洁功能的超导磁分离污水处理系统,其特征在于,所述超导线圈绕组包括:梯度磁场绕组、梯度磁场骨架、均匀磁场绕组和均匀磁场骨架;
3.根据权利要求2所述的一种具有自清洁功能的超导磁分离污水处理系统,其特征在于,所述梯度磁场绕组包括:第一梯度子绕组和第二梯度子绕组;
4.根据权利要求2所述的一种具有自清洁功能的超导磁分离污水处理系统,其特征在于,所述均匀磁场绕组串联有第一超导闭环开关;
5.根据权利要求1所述的一种具有自清洁功能的超导磁分离污水处理系统,其特征在于,所述前级过滤包括:前级过滤管、高压气阀、前级过滤网和排出阀;
6.根据权利要求1所述的一种具有自清洁功能的超导磁分离污水处理系统,其特征在于,所述超导磁体和所述磁选腔均采用弧形结构。
7.根据权利要求1所述的一种具有自清洁功能的超导磁分离污水处理系统,其特征在于,所述真空杜瓦外壳采用铁磁性材料。
8.如权利要求1-7任一项所述的一种具有自清洁功能的超导磁分离污水处理系统的污水处理方法,其特征在于,包括以下步骤: