一种多级种植除钙水处理的新工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种多级种植除钙水处理的新工艺，其特征在于，以含钙原水、水处理剂和种植型羟基磷灰石滤粒为起始原料，经种植型羟基磷灰石滤粒一级种植、种植型羟基磷灰石滤粒二级种植和除钙处理水过滤，得到处理后的除钙净水。本发明专利技术的新工艺集种植/除植功能于一体，通过一级种植和二级种植既能够满足种植氟磷酸钙晶体乳石的需要，又能够满足解植氟磷酸钙晶体乳石的需要，种植/除植过程循环往复，大大延长了种植型羟基磷灰石滤粒的使用寿命，且无需另外设置种植型羟基磷灰石滤粒的再生设备。

A new process for multistage planting calcium removal water treatment

The invention relates to a multi plant in addition to the new technology of calcium water treatment, which is characterized in that the raw water, water treatment agent and calcium hydroxyapatite implant filtering particle as the starting material, by planting a particle filter type hydroxyapatite implant, implant of hydroxyapatite particle filter two planting and processing in addition to calcium water filtration, processing the calcium removal water purifier. The new technology in planting / planting except in one, through a planting and two planting can not only satisfy the need of planting fluorapatite crystal milk stone, but also to meet the needs and solutions of fluorapatite crystal milk stone, in addition to planting / planting process cycle, greatly extending the planting of hydroxyapatite filter the particle's life, and there is no need to set up another regeneration device for planting hydroxyapatite particle filter.

【技术实现步骤摘要】
一种多级种植除钙水处理的新工艺
本专利技术属于水处理工艺
，特别是涉及一种多级种植除钙水处理的新工艺。
技术介绍
硬度是水质检测的一项重要指标。由于地理条件及环境污染等原因，很多地方水的硬度都很高，含有较多可溶性钙、镁化合物。国家标准GB5749-2006对饮用水的硬度规定为不能超过450毫克/升。如果水中硬度过高，饮用后对人体健康与日常生活都有一定的影响。硬度在8以上通常称为硬水，硬水烧开后，会出现白沫浮在水的表面上或沉淀在水壶或水杯底部，白色混浊，令人感官不舒服，饮用会造成肠胃功能紊乱；厨房、卫生间的墙壁、瓷砖、厨具、底板、浴盆、马桶、漱洗池等因为硬水会结垢结渍；硬水用于洗涤也会产生坏处，浪费洗涤剂，彩色衣服易褪色，白衣服会暗淡发黄，衣物晾干后板结发硬不柔软，洗衣机的磨损加快；用硬水洗浴皮肤不滑爽，头发晦暗。长期饮用硬水还会造成各类结石病。水中硬度过大会对人们的生活和健康带来较大隐患。硬水还会在锅炉内形成水垢，不仅降低锅炉的传热效率和能量利用效率，使耗能增大，浪费燃料，而且生成的水沟易于堵塞管道，造成安全隐患。公知的硬水软化方法，如采用蒸馏法，但成本较高；采用RO膜、电渗析法等，其设备复杂，操作不便，且费电费水，运行成本高；采用离子交换法，需要频繁再生交换树脂，操作不便，运行成本较高，且制备的出水中钠离子较多，易引起脑血管病、心血管病、高血压等病患。中国专利申请CN201110234535.1中公开了一种用于去除饮用水中硬度的装置及方法，该方案包括水力比例加药器和与所述水力比例加药器出水口依次串联的石英砂滤柱、木质活性炭滤柱和超滤膜。去除饮用水中硬度的方法是，利用水力比例加药器向饮用水中投入三氯化铁絮凝剂，自来水水压作为动力，无需用电，通过三氯化铁的絮凝作用，水中的钙离子可直接吸附在氧化物表面，又通过已经被吸附的有机物分子的官能团与有机物结合形成配位体；絮凝后的水再通过石英砂和活性炭进一步吸附过滤，加大对钙离子的吸附，然后经超滤膜过滤生成的胶体物，最后得到澄清的低硬度的饮用水。该方案采用絮凝沉淀和超滤的方法去除水中钙离子，絮凝沉淀需要较长的时间和较慢的过滤速度，因此该方案只能适用于处理少量水的场合，例如家用净水终端，不能解决大量连续处理硬水的工况。综上所述，如何克服现有除钙水处理工艺方法及除钙材料所存在的不足已成为当今水处理
中亟待解决的重点难题之一。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服现有技术所存在的不足而提供一种多级种植除钙水处理的新工艺，本专利技术的新工艺集种植/除植功能于一体，通过一级种植和二级种植既能够满足种植氟磷酸钙晶体乳石的需要，又能够满足氟磷酸钙晶体乳石除植的需要，种植/除植过程循环往复，大大延长了种植型羟基磷灰石滤粒的使用寿命，且无需另外设置种植型羟基磷灰石滤粒的再生设备。根据本专利技术提出的一种多级种植除钙水处理的新工艺，其特征在于，以含钙原水，水处理剂和种植型羟基磷灰石滤粒为起始原料，经种植型羟基磷灰石滤粒一级种植、种植型羟基磷灰石滤粒二级种植和除钙处理水过滤，得到处理后的除钙净水，其具体步骤包括如下：步骤1，原料计量配置：起始原料包括含钙原水、氟化物水处理剂和磷酸盐水处理剂，按照摩尔份数配置，含钙原水﹕氟化物水处理剂＝10:0.5～2、含钙原水:磷酸盐水处理剂＝10:3～6；其中，所述含钙原水中钙离子的浓度不小于400ppm，所述氟化物水处理剂为氟化钠或氟化钾，所述磷酸盐水处理剂为磷酸二氢钠或磷酸氢二钠；还包括种植型羟基磷灰石滤粒，按照质量份数配置：每小时每吨含钙原水所需投加种植型羟基磷灰石滤粒的质量为50～250kg；所述种植型羟基磷灰石滤粒为其结构中自滤粒的内核至外表面，以羟基含量的递增而依次分为含羟基迁移料体的内核种植层、含羟基交换料体的过渡种植层和含乳石种植料体的外表种植层，且相邻两层之间为化学键合的滤粒。步骤2，种植型羟基磷灰石滤粒一级种植：将步骤1配置后的含钙原水通过管道送入含种植型羟基磷灰石滤粒的种植反应釜中，在1-50℃的温度范围和0.1-0.6Mpa的管道压力的条件下，向种植反应釜的含钙原水中添加氟化物水处理剂和磷酸盐水处理剂，通过控制含钙原水的流动速度，使其与含钙原水进行充分混合，形成含钙原水悬浊液；并且使所述种植型羟基磷灰石滤粒在含钙原水悬浊液的液流冲击下悬浮起来，形成浮动床，接下来，所述含钙原水悬浊液与种植型羟基磷灰石滤粒进行一级种植反应，在种植型羟基磷灰石滤粒上形成氟磷酸钙晶核，从而得到含氟磷酸钙乳石晶核的悬浊液；所述含钙原水悬浊液通过所述种植型羟基磷灰石滤粒的过滤时间与一级种植反应釜中种植型羟基磷灰石滤粒的一级种植反应时间相等；步骤3，种植型羟基磷灰石滤粒二级种植：将步骤2得到的含氟磷酸钙晶核的悬浊液通过管道送入含种植型羟基磷灰石滤粒的二级种植反应釜中，继续与种植型羟基磷灰石滤粒进行二级种植反应，控制含氟磷酸钙晶核的悬浊液在二级种植反应釜中的流动速度,该流动速度为步骤2所述含钙原水悬浊液的流动速度的1/3～2/3；在已形成氟磷酸钙晶核的基础上继续生长形成氟磷酸钙晶体乳石，同时得到除钙处理水；所述含氟磷酸钙晶核的悬浊液通过所述种植型羟基磷灰石滤粒的过滤时间与二级种植反应釜中种植型羟基磷灰石滤粒的二级种植反应时间相等；步骤4，除钙处理水过滤：将步骤3得到的除钙处理水送入设有石英砂过滤床的过滤釜进行过滤清洁处理，经过设定的过滤时间，得到过滤清洁处理后的除钙净水；步骤5，二级种植的除植：采用超声波发生器协同清水对步骤4所述的经二级种植后的种植型羟基磷灰石滤粒进行定时除植冲洗，去除种植型羟基磷灰石滤粒上生长的氟磷酸钙晶体乳石，以恢复种植型羟基磷灰石滤粒的种植能力；步骤6，过滤床的清洗：采用净水对步骤6石英砂过滤床进行定时清洁清洗，去除石英砂上的粘附物，以恢复石英砂床的过滤清洁能力。本专利技术的实现原理是：针对现有各种除钙水处理工艺方法所存在的不足，本专利技术开创性地提出了种植法除钙水处理的新方案。所述种植法除钙水处理的过程：一是通过在含钙原水中投加氟化物和磷酸盐并形成混合液，使其具备了生成氟磷酸钙固体的条件；二是在混合液中投加种植型羟基磷灰石滤粒，利用种植型羟基磷灰石滤粒表层富有羟基含量的特点，使混合液中的钙离子、磷酸根离子和氟离子与种植型羟基磷灰石滤粒迅速发生化学键合而形成氟磷酸钙晶核；三是氟磷酸钙晶核继续与含钙原水中的钙离子、磷酸根离子、氟离子进一步发生反应而生长成为氟磷酸钙晶体乳石；四是因氟磷酸钙晶体乳石在种植型羟基磷灰石滤粒上的化学键合力较弱，定时用水冲洗种植型羟基磷灰石滤粒，促使种植型羟基磷灰石滤粒相互之间发生摩擦，即可去除种植型羟基磷灰石滤粒上生长的氟磷酸钙晶体乳石，极为方便地恢复种植型羟基磷灰石滤粒的种植能力。本专利技术提出的一种多级种植除钙水处理的新工艺是以所述种植型羟基磷灰石滤粒为种植载体，通过先行种植氟磷酸钙晶体乳石和之后除植氟磷酸钙晶体乳石来达到除钙水处理的目的。具体工艺过程为：种植是将含有钙离子、磷酸根离子、氟离子的含钙原水悬浊液连续送入种植除钙水处理的反应釜设备中，所述反应釜设备中设有含种植型羟基磷灰石滤粒的筛网种植/除植两用床，所述含钙原水悬浊液与设在筛网种植/除植两用床上的种植型羟基磷灰石滤粒进行种植反应，在种植型羟基磷灰石滤粒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多级种植除钙水处理的新工艺，其特征在于，以含钙原水、水处理剂和种植型羟基磷灰石滤粒为起始原料，经种植型羟基磷灰石滤粒一级种植、种植型羟基磷灰石滤粒二级种植和除钙处理水过滤，得到处理后的除钙净水，其具体步骤包括如下：步骤1，原料计量配置：起始原料包括含钙原水、氟化物水处理剂和磷酸盐水处理剂，按照摩尔份数配置，含钙原水:氟化物水处理剂＝10:0.5～2、含钙原水:磷酸盐水处理剂＝10:3～6；其中，所述含钙原水中钙离子的浓度不小于400ppm，所述氟化物水处理剂为氟化钠或氟化钾，所述磷酸盐水处理剂为磷酸二氢钠或磷酸氢二钠；还包括种植型羟基磷灰石滤粒，按照质量份数配置：每小时每吨含钙原水所需投加种植型羟基磷灰石滤粒的质量为50～250kg；所述种植型羟基磷灰石滤粒为其结构中自滤粒的内核至外表面，以羟基含量的递增而依次分为含羟基迁移料体的内核种植层、含羟基交换料体的过渡种植层和含乳石种植料体的外表种植层，且相邻两层之间为化学键合的滤粒。步骤2，种植型羟基磷灰石滤粒一级种植：将步骤1配置后的含钙原水通过管道送入含种植型羟基磷灰石滤粒的种植反应釜中，在1‑50℃的温度范围和0.1‑0.6Mpa的管道压力的条件下，向种植反应釜的含钙原水中添加氟化物水处理剂和磷酸盐水处理剂，通过控制含钙原水的流动速度，使其与含钙原水进行充分混合，形成含钙原水悬浊液；并且使所述种植型羟基磷灰石滤粒在含钙原水悬浊液的液流冲击下悬浮起来，形成浮动床，接下来，所述含钙原水悬浊液与种植型羟基磷灰石滤粒进行一级种植反应，在种植型羟基磷灰石滤粒上形成氟磷酸钙晶核，从而得到含氟磷酸钙乳石晶核的悬浊液；所述含钙原水悬浊液通过所述种植型羟基磷灰石滤粒的过滤时间与一级种植反应釜中种植型羟基磷灰石滤粒的一级种植反应时间相等；步骤3，种植型羟基磷灰石滤粒二级种植：将步骤2得到的含氟磷酸钙晶核的悬浊液通过管道送入含种植型羟基磷灰石滤粒的二级种植反应釜中，继续与种植型羟基磷灰石滤粒进行二级种植反应，控制含氟磷酸钙晶核的悬浊液在二级种植反应釜中的流动速度,该流动速度为步骤2所述含钙原水悬浊液的流动速度的1/3～2/3；在已形成氟磷酸钙晶核的基础上继续生长形成氟磷酸钙晶体乳石，同时得到除钙处理水；所述含氟磷酸钙晶核的悬浊液通过所述种植型羟基磷灰石滤粒的过滤时间与二级种植反应釜中种植型羟基磷灰石滤粒的二级种植反应时间相等；步骤4，除钙处理水过滤：将步骤3得到的除钙处理水送入设有石英砂过滤床的过滤釜进行过滤清洁处理，经过设定的过滤时间，得到过滤清洁处理后的除钙净水；步骤5，二级种植的除植：采用超声波发生器协同清水对步骤4所述的经二级种植后的种植型羟基磷灰石滤粒进行定时除植冲洗，去除种植型羟基磷灰石滤粒上生长的氟磷酸钙晶体乳石，以恢复种植型羟基磷灰石滤粒的种植能力；步骤6，过滤床的清洗：采用净水对步骤6石英砂过滤床进行定时清洁清洗，去除石英砂上的粘附物，以恢复石英砂床的过滤清洁能力。...

【技术特征摘要】
1.一种多级种植除钙水处理的新工艺，其特征在于，以含钙原水、水处理剂和种植型羟基磷灰石滤粒为起始原料，经种植型羟基磷灰石滤粒一级种植、种植型羟基磷灰石滤粒二级种植和除钙处理水过滤，得到处理后的除钙净水，其具体步骤包括如下：步骤1，原料计量配置：起始原料包括含钙原水、氟化物水处理剂和磷酸盐水处理剂，按照摩尔份数配置，含钙原水:氟化物水处理剂＝10:0.5～2、含钙原水:磷酸盐水处理剂＝10:3～6；其中，所述含钙原水中钙离子的浓度不小于400ppm，所述氟化物水处理剂为氟化钠或氟化钾，所述磷酸盐水处理剂为磷酸二氢钠或磷酸氢二钠；还包括种植型羟基磷灰石滤粒，按照质量份数配置：每小时每吨含钙原水所需投加种植型羟基磷灰石滤粒的质量为50～250kg；所述种植型羟基磷灰石滤粒为其结构中自滤粒的内核至外表面，以羟基含量的递增而依次分为含羟基迁移料体的内核种植层、含羟基交换料体的过渡种植层和含乳石种植料体的外表种植层，且相邻两层之间为化学键合的滤粒。步骤2，种植型羟基磷灰石滤粒一级种植：将步骤1配置后的含钙原水通过管道送入含种植型羟基磷灰石滤粒的种植反应釜中，在1-50℃的温度范围和0.1-0.6Mpa的管道压力的条件下，向种植反应釜的含钙原水中添加氟化物水处理剂和磷酸盐水处理剂，通过控制含钙原水的流动速度，使其与含钙原水进行充分混合，形成含钙原水悬浊液；并且使所述种植型羟基磷灰石滤粒在含钙原水悬浊液的液流冲击下悬浮起来，形成浮动床，接下来，所述含钙原水悬浊液与种植型羟基磷灰石滤粒进行一级种植反应，在种植型羟基磷灰石滤粒上形成氟磷酸钙晶核，从而得到含氟磷酸钙乳石晶核的悬浊液；所述含钙原水悬浊液通过所述种植型羟基磷灰石滤粒的过滤时间与一级种植反应釜中种植型羟基磷灰石滤粒的一级种植反应时间相等；步骤3，种植型羟基磷灰石滤粒二级种植：将步骤2得到的含氟磷酸钙晶核的悬浊液通过管道送入含种植型羟基磷灰石滤粒的二级种植反应釜中，继续与种植型羟基磷灰石滤粒进行二级种植反应，控制含氟磷酸钙晶核的悬浊液在二级种植反应釜中的流动速度,该流动速度为步骤2所述含钙原水悬浊液的流动速度的1/3～2/3；在已形成氟磷酸钙晶核的基础上继续生长形成氟磷酸钙晶体乳石，同时得到除钙处理水；所述含氟磷酸钙晶核的悬浊液通过所述种植型羟基磷灰石滤粒的过滤时间与二级种植反应釜中种植型羟基磷灰石滤粒的二级种植反应时间相等；步骤4，除钙处理水过滤：将步骤3得到的除钙处理水送入设有石英砂过滤床的过滤釜进行过滤清洁处理，经过设定的过滤时间，得到过滤清洁处理后的除钙净水；步骤5，二级种植的除植：采用超声波发生器协同清水对步骤4所述的经二级种植后的种植型羟基磷灰石滤粒进行定时除植冲洗，去除种植型羟基磷灰石滤粒上生长的氟磷酸钙晶体乳石，以恢复种植型羟基磷灰石滤粒的种植能力；步骤6，过滤床的清洗：采用净水对步骤6石英砂过滤床进行定时清洁清洗，去除石英砂上的粘附物，以恢复石英砂床的过滤清洁能力。2.根据权利要求1所述的一种多级种植除钙水处理的新工艺，其特征在于，步骤1所述含钙原水:氟化物水处理剂＝10:0.5～1、含钙原水﹕磷酸盐水处理剂＝10:4～5。3.根据权利要求2所述的一种多级种植除钙水处理的新工艺，其特征在于，步骤1所述种植型羟基磷灰石滤粒结构中的羟基迁移料体的内核种植层的羟基含量为1.19～1.7％、羟基交换料体的过渡种植层的羟基含量为1.7～2.21％、乳石种植料体的外表种植层的羟基含量为2.21～2.72...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘雨，陈涛，施炎，
申请(专利权)人：江苏永冠给排水设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32