[發(fā)明專(zhuān)利]一種除氟用球狀羥基磷灰石再生裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210235786.6
• 申請(qǐng)日: 2012-07-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102728333A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉成;陳衛(wèi);張謙;王進(jìn);胡偉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B01J20/34
• 分類(lèi)號(hào): B01J20/34;B01J20/04;C02F9/08;C02F1/42;C02F1/28;C02F101/14
• 代理公司: 南京蘇高專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種材料再生裝置，特別涉及一種除氟用球狀羥基磷灰石再生裝置。

背景技術(shù)

我國(guó)地下水氟污染問(wèn)題嚴(yán)重，嚴(yán)重威脅人民群眾的身體健康。現(xiàn)有地下水除氟的方法包括混凝沉降法、活性氧化鋁吸附法、電滲析法、反滲透法、離子交換法、吸附法、骨炭吸附和沸石除氟法等，然而各技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中均存在諸如工藝復(fù)雜、運(yùn)行成本高等問(wèn)題，嚴(yán)重制約了其進(jìn)一步的推廣應(yīng)用。

羥基磷灰石作為一種經(jīng)濟(jì)有效的地下水除氟的新型材料受到廣泛的關(guān)注，并取得較好的應(yīng)用效果。由于材料本身沒(méi)有毒害作用，且具有較高的除氟容量，一般可達(dá)到30mg/g以上，從而具有較高的應(yīng)用前景。目前常用的為粉狀羥基磷灰石，但是其在實(shí)際應(yīng)用中存在較難回收重復(fù)利用的問(wèn)題，因而導(dǎo)致其除氟容量難以有效利用。在粉狀羥基磷灰石的基礎(chǔ)上研發(fā)出的球形顆粒狀濾料，并采用過(guò)濾的方式，從而有效解決了粉狀羥基磷灰石難以回收利用的問(wèn)題。然而由于球狀羥基磷灰石的粒徑較大，氟離子在顆粒內(nèi)的擴(kuò)散速度明顯慢于其與氟離子的反應(yīng)速度，使用一段時(shí)間后，氟離子富集在顆粒內(nèi)，影響其處理效果。因此通常需要對(duì)球狀羥基磷灰石進(jìn)行再生處理，以恢復(fù)其處理能力。

目前常用的球狀羥基磷灰石再生方法包括氫氧化鈉再生法、磨損再生法和熱水再生法，但上述方法在實(shí)際應(yīng)用中均存在一定的問(wèn)題：氫氧化鈉再生效果較差，且再生后廢液需要進(jìn)一步后續(xù)處理，存在二次污染的危險(xiǎn)；磨損再生由于顆粒間的機(jī)械強(qiáng)度不均勻，很難做到均勻磨損，造成濾料除氟能力恢復(fù)不理想；熱水再生雖然可取得較好的除氟能力恢復(fù)效果，但熱水加熱過(guò)程耗能高，熱損耗大，耗時(shí)長(zhǎng)，需要較大功率的加熱裝置，特定情況下還需將球狀磷灰石從裝置內(nèi)取出進(jìn)行加熱再生處理，從而在實(shí)際應(yīng)用中受到限制。

發(fā)明內(nèi)容

所要解決的技術(shù)問(wèn)題：為了解決現(xiàn)有球狀羥基磷灰石再生裝置再生效果不穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)成本高、消耗時(shí)間長(zhǎng)等缺陷，本發(fā)明提供了一種高效的球狀羥基磷灰石再生裝置。

技術(shù)方案：本發(fā)明提供的除氟用球狀羥基磷灰石的再生裝置，包括除氟反應(yīng)器、蒸汽配送裝置、蒸汽發(fā)生裝置和軟水器，所述蒸汽配送裝置設(shè)于反應(yīng)器底部，所述蒸汽配送裝置、蒸汽發(fā)生裝置和軟水器依次連接。

作為本發(fā)明再生裝置的一種改進(jìn)，還包括第一閥門(mén)和第二閥門(mén)，所述第一閥門(mén)設(shè)于蒸汽配送裝置和蒸汽發(fā)生裝置之間，所述第二閥門(mén)設(shè)于蒸汽發(fā)生裝置和軟水器之間。

作為本發(fā)明再生裝置的一種改進(jìn)，還包括過(guò)濾層，所述過(guò)濾層設(shè)于反應(yīng)器和蒸汽配送裝置之間，所述過(guò)濾層由礫石填充而成；通過(guò)使用較大粒徑的礫石填充組成過(guò)濾層，避免了較小粒徑的球狀羥基磷灰石進(jìn)入蒸汽配送裝置上的小孔內(nèi)，造成蒸汽配送裝置堵塞。

作為本發(fā)明再生裝置的另一種改進(jìn)，所述蒸汽配送裝置為“井”字形穿孔管；蒸汽可通過(guò)配送裝置直接進(jìn)入反應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)加熱再生過(guò)程。

作為本發(fā)明再生裝置的另一種改進(jìn)，所述蒸汽配送裝置為設(shè)有小孔的網(wǎng)狀管道；蒸汽可通過(guò)配送裝置直接進(jìn)入反應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)加熱再生過(guò)程。

作為本發(fā)明再生裝置的另一種改進(jìn)，還包括出水管道和第三閥門(mén)，所述出水管道設(shè)于蒸汽配送裝置和第一閥門(mén)之間，所述第三閥門(mén)設(shè)于出水管道上；通過(guò)設(shè)置出水管道和第三閥門(mén)，再生處理后廢水及除氟反應(yīng)器處理出水可通過(guò)蒸汽配送裝置收集后從該管道排出系統(tǒng)。

作為本發(fā)明再生裝置的另一種改進(jìn)，所述蒸汽配送裝置底部開(kāi)口并自上而下依次設(shè)有第一配水板和配水層，所述反應(yīng)器頂部設(shè)有出水層，所述配水層側(cè)壁設(shè)有進(jìn)水口，所述出水層側(cè)壁設(shè)有出水口；通過(guò)將該再生裝置的反應(yīng)器與蒸汽配送裝置設(shè)于除氟裝置內(nèi)，使該再生裝置與除氟裝置結(jié)合，在使用該裝置除氟后，能夠?qū)崿F(xiàn)磷灰石的原位再生，避免了除氟裝置濾料裝卸帶來(lái)的麻煩，降低了使用成本和時(shí)間成本。

作為本發(fā)明再生裝置的另一種改進(jìn)，所述反應(yīng)器和出水層之間設(shè)有第二配水板；該配水板可用于截留反應(yīng)器中的球狀羥基磷灰石。

作為本發(fā)明再生裝置的另一種改進(jìn)，所述反應(yīng)器和出水層之間設(shè)有石英砂濾料層，以使該裝置在實(shí)現(xiàn)再生功能外，達(dá)到更好的除氟效果。

作為本發(fā)明再生裝置的另一種改進(jìn)，所述反應(yīng)器和石英砂濾料層之間設(shè)有第二配水板，所述石英砂濾料層和出水層之間設(shè)有第三配水板；從而避免各層之間物料相互污染，提高裝置使用壽命。

作為本發(fā)明再生裝置的另一種改進(jìn)，所述蒸汽發(fā)生裝置為低壓電熱蒸汽發(fā)生器，功率為1-10KW，產(chǎn)生的蒸汽壓力為0.05-0.5MPa。

作為本發(fā)明再生裝置的另一種改進(jìn)，所述軟水器內(nèi)填充鈉型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，使用軟水器去除水中鈣鎂離子，將補(bǔ)給水硬度降低至0.03mmol/L以下，能夠提高設(shè)備使用壽命。