[發(fā)明專利]一種高效自結晶水質軟化裝置及工藝

在審

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• 申請日: 2020-07-09
• 公開（公告）號: CN111908625A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設計）人: 張剛;王曉東;周福偉;周小燕
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C02F5/02
• 分類號: C02F5/02
• 代理公司: 濟南立木專利代理事務所(特殊普通合伙) 37281
• 代理人: 楊樹云

本發(fā)明屬于水處理技術領域，具體涉及一種高效自結晶水質軟化裝置及工藝，其裝置包括主體設備、管路系統(tǒng)和自控系統(tǒng)；其工藝包括物料反應、高效結晶、沉淀和澄清和污泥濃縮等；本發(fā)明以高效結晶為核心，晶體成核成長迅速，產生的結晶體顆粒大、沉速快，適用于多種水處理場合的硬度處理。原水加藥后進入主體設備內的高效結晶區(qū)，在優(yōu)化的攪拌及水力條件下實現(xiàn)快速結晶，繼而形成顆粒懸浮層，逐步實現(xiàn)氫氧化鎂及碳酸鈣自結晶過程，在重力的作用下自結晶顆粒沉降至反應器污泥濃縮區(qū)，清水進入澄清區(qū)，經出水裝置出水進入后續(xù)過濾系統(tǒng)，保證出水水質。本發(fā)明將高效結晶、固液分離集于一體，提高了主體設備的集成度。

技術領域

本發(fā)明屬于水處理技術領域，具體涉及一種高效自結晶水質軟化裝置及工藝。

背景技術

在工業(yè)生產及市政供水中，過高的硬度會造成換熱效率降低、設備壽命縮短、危及供 水安全等問題。因此，水的軟化一直是水處理行業(yè)關注的焦點問題。目前，較為常用的軟化水處理工藝有膜濾、離子交換和化學藥劑沉淀等類型。前兩種(工業(yè)水處理大量采用) 對原水的水質要求較高，運行成本較高。化學藥劑處理中比較常用的有藥劑軟化法、流化 床造粒法等方法，其中，石灰軟化法是我國目前使用較為普遍的方法之一，通常與混凝沉 淀工藝聯(lián)用，但由于所生成的碳酸鈣及氫氧化鎂等結晶顆粒粒徑細小，沉降性能差，造成 處理工藝停留時間長，占地面積大，基建投資較大，且易受進水水質影響，不耐沖擊負荷。 對于高硬度廢水處理工藝，迄今為止還沒有既能達到滿意處理效果，又能保持較長工作周期，工藝簡單、占地面積小、操作運行方便、成本低廉的處理方法。

發(fā)明內容

本發(fā)明的發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術存在的缺點，提出設計一種既能達到滿意處理效 果，又能保持較長工作周期的高效自結晶水質軟化裝置及工藝，用于加速鈣鎂離子結晶， 強化去除水中鈣、鎂離子等污染物質，大幅度提高處理負荷，尤其涉及以高效結晶工藝為 核心，實現(xiàn)高效穩(wěn)定凈化效果的水質凈化工藝，可廣泛應用于市政供水及冶金、制革、明膠、電鍍等工業(yè)企業(yè)供水及污水的軟化處理。

本發(fā)明解決其技術問題所采取的技術方案是：

一種高效自結晶水質軟化裝置，包括主體設備、管路系統(tǒng)和自控系統(tǒng)；

所述主體設備包括外筒體及設置在外筒體內部的內筒體，所述外筒體與外筒底板相 連，內筒體與內筒底板連接，內筒體通過肋板固定在外筒體上；所述外筒體自上而下依次 分為澄清區(qū)、沉淀區(qū)及污泥濃縮區(qū)三部分，外筒體內部上方設置有出水裝置；所述內筒體 位于外筒體底部椎體部分的上方，內筒體為高效結晶區(qū)a，內筒體內設有攪拌器；所述高效結晶區(qū)以隔板分隔為若干個區(qū)域，各區(qū)域攪拌G值沿水流方向逐漸降低，區(qū)域間以孔口和/或柵條等相通；所述管路系統(tǒng)用于向主體設備加水、加藥及主體設備的排水、排泥； 所述自控系統(tǒng)與PLC系統(tǒng)連接，用于自動控制管路系統(tǒng)及攪拌器的工作狀態(tài)。

進一步的，所述管路系統(tǒng)包括原水進水管、軟化加藥管、混凝劑加藥管、排泥管、出水管及附設與其上的閥門儀表；所述原水進水管、軟化加藥管和混凝劑加藥管均與內筒體底部相連通；排泥管與外筒體下端連通；出水管與外筒體上部的出水裝置連通。

進一步的，所述自控系統(tǒng)包括信號輸入單元和信號輸出單元；所述信號輸入單元包括 位于原水進水管、軟化加藥管和混凝劑加藥管上的電磁流量計、位于外筒體內部的低液位 傳感器、位于出水管中的濁度儀；所述信號輸出控制單元包括位于原水進水管、軟化加藥 管和混凝劑加藥管上的提升泵和電動調節(jié)閥、位于排泥管上的氣動蝶閥、位于設備頂部的 減速電機；所述低液位傳感器、濁度儀、提升泵、電動調節(jié)閥、氣動蝶閥和減速電機均與 PLC系統(tǒng)連接，通過PLC系統(tǒng)實現(xiàn)對信號輸入單元和信號輸出單元的控制。