[發明專利]一種誘晶彈性填料、固定床軟化反應器及使用方法

有效

• 申請號: 202110067829.3
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112897712B
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 賈瑞寶;孫韶華;潘章斌;高玉婷;侯立安;宋武昌;陳文兵
• 申請（專利權）人: 山東省城市供排水水質監測中心
• 主分類號: C02F5/02
• 分類號: C02F5/02
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 韓廣超

1.一種固定床軟化反應器，包括誘晶單元及配套機構，其特征是，所述誘晶單元包括連接框架、誘晶彈性填料，所述誘晶彈性填料固定在連接框架上，誘晶彈性填料設有多個，所述誘晶彈性填料固定在反應器內；

所述誘晶彈性填料，包括雙夾片式彈性填料、石英砂晶核，石英砂晶核粘附在雙夾片式彈性填料上，所述雙夾片式彈性填料包括彈性填料花片、中心繩、塑料套管，彈性填料花片為剛性和強度好的薄板、薄片結構，相鄰的兩個彈性填料花片之間套裝有塑料套管，塑料套管套裝在中心繩上作為兩片彈性填料花片的間隔，中心繩將若干個彈性填料花片、塑料套管連接形成一個單獨的雙夾片式彈性填料結構；

所述彈性填料花片為直徑是帶軸向中心孔的薄壁塑料盤，在薄壁塑料盤的外表面周向設有多根直徑為0.25±0.03mm的有設定強度的彈性絲條，彈性絲條呈立體均勻排列輻射狀態，可拆卸地固定在薄壁塑料盤的外表面，彈性絲條的材質為聚烯烴和聚酰胺，并混合以親水、吸附、抗熱氧助劑；所述石英砂層晶核粘附在彈性填料的絲條上；所述塑料套管長度為0.5～2cm，材質為聚苯乙烯；

所述配套機構包括進水管、出水管、軟化藥劑投加單元，進水管與配水槽連接，反應器始端有配水槽，末端設有出水槽，所述出水管與出水槽連接；

所述軟化藥劑投加單元包括NaOH溶液投加單元、FeCl₃溶液投加單元，所述NaOH溶液投加單元、FeCl₃溶液投加單元均包括藥劑儲存罐、藥劑投加泵﹑藥劑投加控制閥、藥劑流量計和穿孔管；通過進水水質、計算結果和加藥泵調節，并在不同的加藥量期間測量出水鈣硬度、總硬度、堿度、pH，通過數據對比得出最佳投藥量。

2.如權利要求1所述的固定床軟化反應器，其特征是，所述石英砂層晶核的粒徑為0.02～0.04 mm，雙夾片式彈性填料的石英砂晶核單位裝填量為0.4～0.6 kg/m。

3.如權利要求1所述的固定床軟化反應器，其特征是，所述連接框架包括相連接的底層框架置、上層框架，連接框架采用型鋼制成，底層框架置于加藥管上方，上層框架比池頂低，相鄰誘晶彈性填料之間的中心繩間距150～180 mm，有效長度為兩層之間的距離，將每根填料的二端留有的縛扎繩，分別扎于上下兩層框架上。

4.如權利要求1所述的固定床軟化反應器，其特征是，所述軟化藥劑投加單元采用分支式配水方式，采用對稱布置，固定床軟化反應器內為推流式的流動形式，所述進水管通過配水槽為每個反應器單元單獨配水，保證配水的均勻性。

5.如權利要求1所述的固定床軟化反應器的使用方法，其特征是，包括以下步驟：

1）原水由進水管流入配水槽，軟化藥劑通過藥劑投加單元投加到反應器中，進行充分反應；

2）所述誘晶單元內的水力停留時間為 20-30 分鐘后，沉淀物以非均相成核方式析出到石英砂晶核表面上，反應后的水經出水槽流出；

3）當石英砂晶核生長到質量達到顆粒總質量的 200％以上時，更換誘晶彈性填料。

6.如權利要求5所述的固定床軟化反應器的使用方法，其特征是，所述步驟1）中軟化藥劑為NaOH和有助于水中離子結晶的氯化鐵溶液，NaOH溶液與FeCl₃溶液分為上下兩條管路投加，上為NaOH溶液，下為FeCl₃溶液；根據水質及時調整投加量范圍及比例，NaOH投加量為90～120 mg/L，NaOH溶液與FeCl₃溶液的比例為20:1～40:1。