水的石灰软化处理方法及其过滤设备技术

本发明专利技术公开了一种水的石灰软化处理方法及其过滤设备，其中，设备可用于各种反应结晶过程中反应液及各种液体的除浊处理，壳体结构是上大、下小、中部渐进的变径筒体结构，进水口在下，出水口在上，多孔板置于壳体上部容腔，滤料装在多孔板下面，具有截污能力强、体积小、运行流速高的特点，实现了对水的深层过滤。工艺中的过滤是由能实现深层过滤的过滤器完成的，此工艺具有系统简单、占地少、建设费低、出水水质好的特点。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术公开了一种水的石灰软化处理方法及其过滤设备，属于水的软化处理领域，适用于电力、化工、石油、冶金等部门的大型循环冷却水系统的补充水处理及城市供水工程，本过滤设备可用于各种反应过程中反应液及各种液体的除浊处理。水的石灰软化处理，是国内外在水的软化处理领域内，采用较多的一种方法，近几年推出一种水的石灰处理新方法，流程如附图说明图1所示，主要包括下列几个步骤(1.)水加入到快速反应器1与石灰乳混合，发生软化反应，反应生成的碳酸钙在晶核上结晶，使反应产物碳酸钙绝大部分被截留在反应器1内，其中，晶核通过外设晶核制备与注入系统H加入到快速反应器1中;(2.)含有少量碳酸钙微粒的软水，由反应器1流出，经重力式过滤器G过滤、中和器5中和后，得软水，其中，为保证重力式过滤器G的正常运行，系统中设置了水反洗及空气擦洗系统X、清水箱Q、复杂的废水回收系统(包括废水池F、清洗水箱S、沉淀池11、脱水机12;(3.)截流在反应器1中的反应产物碳酸钙，定期从反应器1中排出，经煅烧装置7后形成生石灰;(4.)煅烧后生成的热生石灰冷却后，送入生石灰储存装置9，部分经消化制乳与计量装置10，又被作为反应物加入到反应器1中。在水处理过程中，这种方法基本无废水、废渣排出，操作条件好，排渣回收再烧成高纯度纯度(活性氧化钙含量高于95%)，高活性(消化速度小于60秒)生石灰，除自身消耗外，还有部分过剩生石灰可供外销，但存在着整个系统较庞大、占地面积和建设费用均较高的问题;方法中的过滤设备是常规的重力式过滤器或压力式过滤器(如石英过滤器)，这类过滤器滤料的分布为上部粒径小，下部粒径大，运行时，水流从上部进入下部流出，水流中悬浮物多数被上部的小粒径滤料截流在滤料的上表面层，截污能力低、设备大、运行过程中阻力增加快、流速低、若是石英过滤器，长期运行过程中石英砂还有长大和结块现象，给运行带来不便，如中国的CN88109009.3号名称为“水的石灰处理排渣再利用工艺系统及设备”专利就存在着上述问题。本专利技术的目的是提供一种水的石灰软化处理方法及其过滤设备，该方法能使整个系统简单、占地面积小、建设费用低、出水水质好，水质稳定可靠;过滤设备能实现对水的深层过滤，具有截污能力强、体积小、运行过程中阻力增加慢、运行流速高的特点。本专利技术的目的是这样实现的一种水的石灰软化处理方法，包括下列几个步骤(1.)水加入到快速反应器与石灰乳混合，产生软化反应，生成的碳酸钙晶粒绝大部分在碳酸钙小晶核上结晶，被截留在反应器中，(2.)含有少量未被截留的碳酸钙微粒的软水，由反应器流出，经过滤、中和后，得成品水;(3.)截留在反应器中的碳酸钙，定期从反应器中排出，经煅烧装置形成生石灰;(4.)煅烧后生成的生石灰，部分经消化制乳，又被作为反应药剂送回到反应器内;其中上述过滤是由能实现深层过滤的过滤器完成的，快速反应器中反应结晶的碳酸钙小晶粒，定期被作为滤料送入到过滤器中，使用一段时间后，又返回快速反应器;反应结晶过程中新生的碳酸钙小晶粒又被作为新滤料送到过滤器中。水的石灰软化处理工艺中的过滤设备，它是由壳体、进水口、出水口、多孔板、滤料组成，其中进水口在壳体下部，出水口在壳体上部，多孔板置于壳体上部容腔内，滤料装在多孔板下面，壳体是上大、下小、中部渐进的变径筒体结构;在壳体中部渐进体处装有布水器;壳体上开有滤料进口和滤料出口。本专利技术的优点是由于本专利技术过滤单元使用了一种新型过滤器，替换了原工艺中庞大的重力式过滤器，省去了水反洗及空气擦洗系统、清水箱，大大减化了废水回收系统，去掉了废水池和清洗水箱，过滤器中的滤料及截留的较大碳酸钙微粒，作为晶核，定期送回反应器中，省去了晶核制备及其注入系统。因此，本专利技术所述工艺简单、操作方便;与已有工艺相比具有如下优点本专利技术与已有技术主要经济指标比较表项目 已有技术 本专利技术 备注处理水量 3500t/h 3500t/h 均为热煤气系通建设费 3300万元 2950万元 降低19%占地面积 1.1公顷 0.88公顷 减少20%年运行费 约156.8万元 约130.0万元 降低17%废水排放量 250t/h 50t/h废水回收水量 250t/h 50t/h 均无废水排出出水水质悬浮物 0～5ppm 0～5ppm 粒状或粉状碳酸钙均可碱度 0.6epm左右 0.6epm左右 回收后外销,粒状粒状碳酸钙的 90% 95% 还可自用。回收率由于本专利技术所述的过滤器采用了上大下小中部渐进的变径筒体结构，水从下进上出时，滤料被冲起，在设备上部形成上小下大的固定床，水流中较大粒径的悬浮物首先被固定床下部大粒径滤层截留，小粒径悬浮物被后接触到的小粒径滤层截留，这样整个过滤层都具有截污能力，实现了粒径不同的同种滤料，即能完成深层过滤的功能;运行阻力随着滤层中污物增加上升较慢、运行流速高;另外，过滤器中活性碳酸钙滤料也具有较强的吸附能力，能吸附水流中的悬浮微粒和水流中碳酸钙的过饱和部分，使出水水质好;通过滤料转送器定期对滤料进行更换，从而保证了滤料粒径分布的合理、活性高、料量稳定，使设备运行可靠，出水水质稳定，粒状碳酸钙回收率高;与原有的重力式过滤器相比，还具有如下特点两种过滤器的主要数据比较表项目 重力式过滤器 本专利技术过滤器PH值 10.0 10.0碱度(epm) 1.1 1.1碳酸钙过饱和度(epm) 0～0.05 0悬浮物(ppm) 0～5 0～5反洗水耗 4～8% 1～1.5%运行流速(m/h) 6～8 30体积 大 小滤料是否结块 结块 不结块另外，本专利技术所述的工艺过程中，一台快速反应器配置一台滤料输送器和若干台过滤单元。物料的输运、运行、漂洗和滤料返回反应器全部采用定时程序控制，不需人工操作、因此操作简单、运行可靠。图1是原工艺流程示意图;图2是本专利技术工艺流程示意图;图3是本专利技术工艺流程中过滤单元联接关系示意图;图4是本专利技术过滤器结构示意图;图5是本专利技术过滤器运行状态示意图;下面结合附图对本专利技术作进一步的详细论述实施例1一种水的石灰软化处理工艺，工艺中设备的联接关系如图2所示，包括快速反应器1、过滤单元4、中和器5、渣池6、煅烧装置7、烟气回收置装8、生石灰储存装置9、消化制乳与计量装置10、沉淀池11、脱水机12;工艺步骤及原理如下以需处理水质是暂时钙硬度大于3.0epm的常温水为例(1.)上述水加入到快速反应器1中，与浓度为1%～5%的石灰乳混合(本实施例选用5%)，控制PH＝10左右，产生脱碳反应反应产物碳酸钙在快速反应器1中的碳酸钙小晶核上结晶，被截留在快速反应器1中;过滤单元4中的滤料截留下的较大悬浮微粒，定期随过滤器中的滤料返回反应器1，作为晶核使用;(2.)从快速反应器1中流出的水，经过滤单元4过滤(PH＝10左右)、中和器5中和后，得成品水;快速反应器1中少量未被截留的碳酸钙微粒，随水流进入过滤单元4后，即被过滤除掉，整个系统的出水水质如下碱度0.0epm，悬浮物0～5ppm，过饱和碳酸钙为0，PH＝7.5～8.5;其中，过滤单元4排出的漂洗水及其水中携带的碳酸钙微粒被送入沉淀池11，经脱水机12脱水，得可供外销的碳酸钙粉;(3.)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水的石灰软化处理工艺，包括下列几个步骤：①水加入到快速反应器（１）与石灰乳混合，产生软化反应，生成的碳酸钙晶粒绝大部分，被截留在快速反应器（１）中，②含有少量未被截留的碳酸钙微粒的软水，由快速反应器（１）流出，经过滤、中和后，得成品水；③截留在快速反应器（１）中的反应产物碳酸钙，定期从快速反应器（１）中排出，经煅烧装置（７）形成生石灰；④煅烧后生成的热生石灰冷却后，部分经消化制乳，又被作为反应药剂送回到快速反应器（１）内；其特征在于：上述过滤是由能实现深层过滤的过滤器（３）完成的，快速反应器（１）中反应结晶的碳酸钙小晶粒，定期被作为滤料送入到过滤器（３）中，滤料使用一段时间后，又被作为晶核直接返回快速反应器（１），反应结晶过程中新生的碳酸钙小晶粒又被作为新滤料送到过滤器（３）中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨金旺，
申请(专利权)人：国家电力公司电力规划设计总院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]