本发明专利技术提供了一种化学结晶循环造粒流化床水处理装置，筒体内从底部到顶部依次设置有布水区、布药区、造粒区和清水区；内筒将造粒区分为三个区，内筒内部靠近底部的区域为流化区，内筒内部靠近顶部的区域为分离区，内筒和筒体之间的夹层为静沉区；流化区与加晶种管相连通，晶种在流化区、分离区和静沉区之间循环流动，水中的离子在流动过程中实现化学结晶循环造粒；流化区还与排颗粒管相连通，化学结晶循环造粒形成的颗粒在流化区向底部沉降，最终从排颗粒管排出。本发明专利技术整体结构清晰，各功能单元衔接紧凑，平面利用率高，操作方便，能够去除多种离子中某单一离子，也可同步高效地去除水中的多种离子。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水处理领域，涉及水处理装置，具体涉及一种化学结晶循环造粒流化床水处理装置。
技术介绍
水中存在的各种溶解性阳离子和阴离子，如Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、As3+、F-等离子，在水中少量存在时不会影响人的身体健康，甚至对人有益。但是一旦过量存在于水中，则会危害人体健康，需要去除，如Ca2+、Mg2+超标会导致水中硬度增加等。目前对于这些金属离子的去除，如对Ca2+、Mg2+的去除采用最多的是离子交换法和石灰软化法，离子交换法造价较高，受原水水质影响很大，容易产生二次污染，石灰软化法则存在处理效果差，排污量大，操作管理复杂等缺点；氧化法除Fe2+和生物法除Mn2+也存在受原水水质影响大，操作管理复杂等缺点；对F-的去除采用较多的有混凝沉降法、活性氧化铝吸附法、电渗析法等方法，这些方法在实际应用中都存在各种技术问题，或占地面积大，或处理效率低，或成本高等。由此可见，目前市场上缺少一种效率高，造价低，便于推广，出水效果稳定，又能同时去除Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、As3+和F-等离子的一体化设备。
技术实现思路
基于现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种化学结晶循环造粒流化床水处理装置，解决水处理过程中颗粒不能循环增长，颗粒排放周期较短导致水处理效果差的问题。为了解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案予以实现：一种化学结晶循环造粒流化床水处理装置，包括筒体，所述的筒体内从底部到顶部依次设置有布水区、布药区、造粒区和清水区；所述的造粒区包括设置在筒体内的内筒，内筒和筒体之间形成的夹层两端开放，内筒将造粒区分为三个区，内筒内部靠近底部的区域为流化区，内筒内部靠近顶部的区域为分离区，内筒和筒体之间的夹层为静沉区；静沉区与加晶种管相连通，晶种在流化区、分离区和静沉区之间循环流动，水中的离子在流动过程中实现化学结晶循环造粒；流化区与排颗粒管相连通，化学结晶循环造粒形成的颗粒在流化区向底部沉降，最终从排颗粒管排出。本专利技术还具有如下区别技术特征：具体的，所述的布水区包括进水腔体，进水腔体与进水管相连通，进水腔体通过布水器穿过布药区的加药夹层与造粒区直接连通供水。优选的，所述的布水器分为布水器上部和布水器下部两部分，布水器下部穿过布药区的加药夹层，布水器上部伸出在造粒区布水，所述的布水器上部设置有出水孔，出水孔的出水方向与流化区中水流的主方向呈大于90°且小于180°的夹角设置。更优选的，所述的出水孔为多个对称设置的出水孔。更优选的，所述的布水器上部和布水器下部通过螺纹连接实现可拆卸连接。具体的，所述的布药区包括与加药管相连通的加药夹层，加药夹层将布水区和造粒区隔离，加药夹层上靠近造粒区的一侧设置有微孔布药管。优选的，所述的布药区的加药夹层为一层或两层以上。优选的，所述的微孔布药管与加药夹层之间通过螺纹连接实现可拆卸连接。具体的，所述的清水区包括集水槽，集水槽与出水管连通。优选的，所述的内筒下端设置有向外扩张的挡流环。本申请的技术方案的另一种表达方式为：一种化学结晶循环造粒流化床水处理装置，包括筒体，筒体底部侧壁上设置有进水管、加药管和加晶种管，筒体底部设置有排颗粒管，筒体顶部侧壁上设置有出水管，所述的筒体内从底部到顶部依次设置有布水区、布药区、造粒区和清水区；所述的布水区包括进水腔体，进水腔体与进水管相连通；进水腔体通过布水器穿过布药区的加药夹层与造粒区直接连通供水；所述的布药区包括与加药管相连通的加药夹层，加药夹层将布水区和造粒区隔离，加药夹层上靠近造粒区的一侧设置有微孔布药管；所述的造粒区包括设置在筒体内的内筒，内筒和筒体之间形成的夹层两端开放，内筒将造粒区分为三个区，内筒内部靠近底部的区域为流化区，内筒内部靠近顶部的区域为分离区，内筒和筒体之间的夹层为静沉区；静沉区与加晶种管相连通，晶种在流化区、分离区和静沉区之间循环流动，水中的离子在流动过程中实现化学结晶循环造粒；流化区与排颗粒管相连通，化学结晶循环造粒形成的颗粒在流化区向底部沉降，最终从排颗粒管排出；所述的清水区包括集水槽，集水槽与出水管连通。本专利技术还具有如下区别技术特征：优选的，所述的布水器分为布水器上部和布水器下部两部分，布水器下部穿过布药区的加药夹层，布水器上部伸出在造粒区布水；所述的布水器上部设置有出水孔，出水孔的出水方向与流化区中水流的主方向呈大于90°且小于180°的夹角设置。更优选的，所述的出水孔为多个对称设置的出水孔。更优选的，所述的布水器上部和布水器下部通过螺纹连接实现可拆卸连接。优选的，所述的布药区的加药夹层为一层或两层以上。优选的，所述的微孔布药管与加药夹层之间通过螺纹连接实现可拆卸连接。优选的，所述的内筒下端设置有向外扩张的挡流环。本专利技术与现有技术相比，有益的技术效果是：(Ⅰ)本专利技术的水处理装置在水处理过程中颗粒能够循环增长，颗粒排放周期较长，水处理效果良好。采用筒体和内筒形成的双层结构，双层结构能够稳定固液界面，且上部小颗粒能循环流动到底部，增加颗粒接触面积，能有效加快结晶速度，能延长大颗粒排放周期，利于整个流化床内颗粒均化。(Ⅱ)本专利技术的水处理装置通过添加化学药剂与反应器内含有Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、As3+和F-等离子或水中相关离子发生化学反应产生沉淀附着到晶种表面，进而去除目标离子。可根据水中要去除的目标离子选择投加不同的药剂。该设备整体结构清晰，各功能单元衔接紧凑，平面利用率高，操作方便，能够去除Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、As3+和F-等多种离子中某单一离子，也可同步高效地去除水中的Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+和F-等多种离子。(Ⅲ)铸造布水器布水，通过进水量和流速等条件计算出布水器个数，并均匀安装在夹层上，均匀布水；出水孔向下倾斜布水，可有效避免细小晶种的进入，防止堵塞进水管。(Ⅳ)微孔管进行布药，微孔管具有耐酸碱腐蚀且布药均匀的优点，在夹层上部焊接丝口，二者通过螺纹连接，简单便捷。(Ⅴ)多层布药方式，可根据要去除污染物种类进行多层布药，布药夹层可以设置多个。附图说明图1是本专利技术的整体结构示意图。图2是本专利技术的布水器的结构放大示意图。图3是本专利技术的布水器的出水孔的布设示意图。图4是对比例的反应器结构示意图。图5是对比例的布水布药头的结构示意图。图中各个标号的含义为：本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种化学结晶循环造粒流化床水处理装置，包括筒体(1)，其特征在于：所述的筒体(1)内从底部到顶部依次设置有布水区(2)、布药区(3)、造粒区(4)和清水区(5)；所述的造粒区(4)包括设置在筒体(1)内的内筒(4‑1)，内筒(4‑1)和筒体(1)之间形成的夹层两端开放，内筒(4‑1)将造粒区(4)分为三个区，内筒(4‑1)内部靠近底部的区域为流化区(4‑2)，内筒(4‑1)内部靠近顶部的区域为分离区(4‑3)，内筒(4‑1)和筒体(1)之间的夹层为静沉区(4‑4)；静沉区(4‑4)与加晶种管(4‑5)相连通，晶种在流化区(4‑2)、分离区(4‑3)和静沉区(4‑4)之间循环流动，水中的离子在流动过程中实现化学结晶循环造粒；流化区(4‑2)与排颗粒管(4‑6)相连通，化学结晶循环造粒形成的颗粒在流化区(4‑2)向底部沉降，最终从排颗粒管(4‑6)排出。
【技术特征摘要】
1.一种化学结晶循环造粒流化床水处理装置，包括筒体(1)，其特征
在于：所述的筒体(1)内从底部到顶部依次设置有布水区(2)、布药区(3)、
造粒区(4)和清水区(5)；
所述的造粒区(4)包括设置在筒体(1)内的内筒(4-1)，内筒(4-1)
和筒体(1)之间形成的夹层两端开放，内筒(4-1)将造粒区(4)分为三个
区，内筒(4-1)内部靠近底部的区域为流化区(4-2)，内筒(4-1)内部靠
近顶部的区域为分离区(4-3)，内筒(4-1)和筒体(1)之间的夹层为静沉
区(4-4)；
静沉区(4-4)与加晶种管(4-5)相连通，晶种在流化区(4-2)、分离
区(4-3)和静沉区(4-4)之间循环流动，水中的离子在流动过程中实现化学
结晶循环造粒；
流化区(4-2)与排颗粒管(4-6)相连通，化学结晶循环造粒形成的颗粒
在流化区(4-2)向底部沉降，最终从排颗粒管(4-6)排出。
2.如权利要求1所述的水处理装置，其特征在于：所述的布水区(2)
包括进水腔体(2-1)，进水腔体(2-1)与进水管(2-2)相连通，进水腔体
(2-1)通过布水器(2-3)穿过布药区(3)的加药夹层(3-2)与造粒区(4)
直接连通供水。
3.如权利要求2所述的水处理装置，其特征在于：所述的布水器(2-3)
分为布水器上部(2-3-1)和布水器下部(2-3-2)两部分，布水器下部(2-3-2)
穿过布药区(3)的加药夹层...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄廷林，胡瑞柱，文刚，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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