[实用新型]一种利用超导高梯度磁场的转炉浊环水处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢铁工业废水处理方法，属于环境保护和难处理工业废水处理领域，适用于炼钢过程产生的含铁磁性物质较多、悬浮物含量高的转炉浊环水，可高效降低悬浮物含量和浊度。 

背景技术

炼钢过程中会产生大量的烟气，烟气中含有大量煤气及一些有害物质如酚、氰、一氧化碳及固体杂质等，炼钢需要投加造渣剂石灰(CaO)，部分石灰粉末被烟气带出，在烟气冷却、洗涤过程中，因水气接触进入水中，成为转炉烟气洗涤污水。转炉浊环水具有高温、高悬浮物、高硬度、高pH值的特点，是含氧化铁、氧化钙、二氧化硅等悬浮颗粒的浊循环水。在这样的水质条件下，系统具有很强的结垢趋势，对水处理技术提出更高的要求，若水处理不当，会在系统的关键设备部位出现结垢堵塞现象，严重影响生产的正常运行。目前处理转炉浊环水一般采用絮凝沉降法，需加絮凝剂，设备较复杂，成本较高。 

高梯度磁分离(HGMS)技术是一种新型分离技术，在均匀的背景磁场中填充高饱和聚磁介质以产生高磁场梯度，从而对磁性不同的污染物进行分离。超导高梯度磁场技术由常规强磁技术发展而来，超导线圈代替铜线圈，可获得10T以上的高梯度磁场，使其应用领域扩大，显示出巨大的节能降耗潜力。起初，磁分离技术主要用于磁选及炼钢、轧钢系统等含强磁污染物水处理， 超导的引入、磁场梯度的升高使其应用范围扩展到废气、废渣及废水处理等环境保护领域。不仅可处理强磁污染物，而且对弱磁甚至无磁性的有机物也能吸附、降解。研究结果显示，悬浮物、有机物、COD、NH₃-N去除效率高达75％-90％，磷的去除率也可达80％以上，且设备简单，占地面积小(仅为常规设备的1/5)，在不改变原有废水处理工艺流程的条件下即可应用，投资省、能耗小、运行成本低、可实现自动控制，有望取代现有深度处理工艺。 

发明内容

处理转炉浊环水采用传统的药剂絮凝沉淀法，需要添加絮凝剂，设备较复杂，成本较高。 

本发明的目的在于提供一种设备简单、成本低、能耗低、易于实现自动化管理、高效快速进行深度处理的转炉浊环水处理方法，使其达到相关国家一级排放标准。 

而且，在常规的超导高梯度磁场处理废水系统中，一般只是通过添加钢毛达到提高磁场梯度的目的，此方法可以捕集大部分大颗粒物质，但是对废水中的小颗粒的物质捕集能力差，导致处理效果不理想。 

为了解决上述问题，本发明提出了一种在超导高梯度磁场作用下，用斜板沉淀池和加钢毛的高梯度处理器处理转炉浊环水的技术方案，该技术方案利用超导高梯度磁场的强吸附力，吸附强磁性污染物、弱磁和无磁性物质，对小颗粒的物质具有很好的去除效果，能够高效快速去除悬浮物含量、降低浊度。该方法低能耗、低成本、设备简单，可以用于转炉浊环水的处理。 

一种利用超导高梯度磁场的转炉浊环水处理装置，其特征在于，该处理装置包括第一进水口1、第一超导磁体2、斜板沉淀池3、第一出水口4、第二超导磁体5、高梯度处理器6、第二出水口7； 

第一进水口和第一出水口设在斜板沉淀池的上部两侧，第一超导磁体设 在斜板沉淀池外侧，第二超导磁体设在高梯度处理器外侧，第二出水口设在高梯度处理器顶部；高梯度处理器进水口与第一出水口相连通，经处理后的污水由所述第二出水口排出。 

本发明中所使用的超导磁体产生的中心磁场强度为3T。斜板沉淀池中安放一组并排叠成并有一定坡度的平板，被处理的水从平板的一端，流向另一端，这相当于很多个很浅很小的沉淀池组合在一起，当水在各自的平板之间流动，各层隔开互相不干扰，为水中固体颗粒的沉降创造十分有利的水力条件。将斜板沉淀池置于高梯度磁场下，加快了沉淀效率，提高了水处理效果和能力。 

基于转炉除尘水悬浮物含量大，变化剧烈的特点，本发明使用斜板沉淀池和高梯度处理器串联的方法，分别施加超导高强度磁场以提高悬浮物去除效率、吸附小颗粒污染物从而减小出水的平均粒度。高梯度处理器内部填充钢毛。钢毛在超导高强度磁场下被磁化，磁化后，在钢毛附近形成高梯度磁场，吸附废水中的弱磁性、小颗粒悬浮污染物。