一种化学除硬集成系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种化学除硬集成系统，包括反应器、结晶控制单元和过滤分离单元；所述结晶控制单元包括旋流器和静态混合器；所述旋流器的进水口与所述反应器的出水口连接；所述旋流器的第一出水口与所述静态混合器的进水口连接；所述旋流器的第二出水口与所述过滤分离单元的进水口连接；所述静态混合器的进水口还与除硬碱剂管路连接，所述静态混合器的出水口与所述反应器的进水口连接。本实用新型专利技术的有益效果在于：通过在反应器的动力学和热力学联合控制，使除硬反应向生成大晶粒的方向转化，减少了胶体小晶核的产生量；过滤分离器采用薄膜过滤方式，待过滤的钙镁晶体都比过滤孔径大，所以过滤分离器不易堵塞。

A chemical hardened integrated system

The utility model relates to a chemical harden integration system, which includes a reactor, a crystallization control unit and a filter separation unit. The crystallization control unit includes a swirler and a static mixer; the inlet of the swirler is connected with the outlet of the reactor; the first outlet of the swirler and the static mixer are used. The second water outlet of the swirler is connected with the water intake of the filter separation unit, and the water intake of the static mixer is connected with the hard alkali agent pipeline, and the water outlet of the static mixer is connected with the water intake of the reactor. The beneficial effect of the utility model is that through the combined control of the kinetics and thermodynamics of the reactor, the hard reaction is converted to the direction of the large grain production, and the production of the colloidal nucleation is reduced. The filter separator adopts the membrane filtration mode, and the filtered calcium and magnesium crystals are larger than the filtration pore size, so the filter separator is filtered. It's not easy to block up.

【技术实现步骤摘要】
一种化学除硬集成系统
本技术属于污水处理设备
，具体涉及一种化学除硬集成系统。
技术介绍
化学除硬，就是向水中加入石灰、氢氧化钠、碳酸钠等碱剂，与水中的钙镁离子反应，生成碳酸钙和氢氧化镁沉淀，从而使水中的钙镁离子以固相形式分离出来。化学除硬是使用反渗透对污水进行回收之前的必须过程，只有把硬度去除，才可以防止结垢。目前应用于化学除硬的反应单元主要包括两部分，一部分是化学反应器，主要在此发生除硬的化学反应，设备上以高密混凝池和反应沉淀池为主；另一部分是过滤器，其作用是把除硬反应生成的固相沉淀过滤分离出来，在设备上一般采用传统石英砂过滤器或者管式微孔过滤器。目前化学除硬反应器部分的缺陷是，一般都只是关注除硬反应的热力学过程，即加药剂量和反应终点，而没有关注于除硬反应的动力学过程，即生成的碳酸钙和氢氧化镁晶体的晶型、体积和数量。如果只是控制反应平衡，那么生成的钙镁晶体就会数量多，体积小，大多数以胶体状态存在。生成的小晶核越多，进入到下游的小晶核就越多，逃逸小晶核的数量就越多。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本技术的目的是提供一种化学除硬集成系统，该系统能在兼顾除硬反应热力学平衡的同时，控制除硬反应的动力学过程，在过饱和度、晶种含量、反应时间、反应温度等方面进行控制，使生成的钙镁晶体颗粒大且饱满，具有更好的过滤沉降性能，并且能够控制下游晶核数量。本技术的技术方案如下：一种化学除硬集成系统，包括反应器、结晶控制单元和过滤分离单元；所述结晶控制单元包括旋流器和静态混合器；所述旋流器的进水口与所述反应器的出水口连接；所述旋流器的第一出水口与所述静态混合器的进水口连接；所述旋流器的第二出水口与所述过滤分离单元的进水口连接；所述静态混合器的进水口还与除硬碱剂管路连接，所述静态混合器的出水口与所述反应器的进水口连接。进一步地，上述的化学除硬集成系统，所述反应器的进水口与污水管路连接，出水口与所述旋流器的进水口连接；所述静态混合器的出水口与所述反应器的进水口连接。进一步地，上述的化学除硬集成系统，所述反应器的出水口与所述旋流器的进水口之间的管路上设置有出料泵。进一步地，上述的化学除硬集成系统，所述静态混合器的进水口与所述旋流器的第一出水口之间的管路上设置有第一调节阀和第一流量计；所述旋流器的第二出水口处的管路上设置有第二调节阀和第二流量计。进一步地，上述的化学除硬集成系统，所述静态混合器的进水口设置有三通，所述三通的三个端口分别连接所述静态混合器的进水口、所述旋流器的第一出水口和除硬碱剂管路。进一步地，上述的化学除硬集成系统，所述过滤分离单元包括至少两个串联的薄膜过滤器；下游的薄膜过滤器的进水口与上游的薄膜过滤器的废液出口连接。进一步地，上述的化学除硬集成系统，所述薄膜过滤器内设置有上挡板和下挡板，所述滤芯安装在上挡板和下挡板之间；所述滤芯与上挡板之间、滤芯与下挡板之间均设置有0型密封圈。进一步地，上述的化学除硬集成系统，所述滤芯为空腔圆筒状，包括内层的过滤薄膜和外层的支撑层；空腔为所述薄膜过滤器的进水口和废液出口之间的过滤通道；薄膜过滤器的滤液出口设置于所述滤芯的侧面。进一步地，上述的化学除硬集成系统，所述薄膜过滤器的进水口、废液出口和滤芯轴线位于同一直线。进一步地，上述的化学除硬集成系统，所述过滤分离单元的废液出口与沉降器的进水口连接；所述沉降器的溢流出口与所述反应器的进水口连接；所述沉降器上设置有排渣口。本技术的有益效果如下：1、本技术除硬反应单元中，除硬碱剂(石灰、纯碱或烧碱)的加药量，属于热力学控制，通过加药量的调节，控制反应终点，达到实现定量去除水中硬度的目的；2、在结晶控制单元中，通过旋流器第一出水口(顶流出水口)和(底流出水口)的配合，实现了晶种含量的控制，同时通过旋流器第一出水口流量及静态混合器中加注的碱液的比例配合，实现了除硬反应的过饱和度控制；3、在本系统的反应器中，与进水流量(污水进量)和回流量(静态混合器的出水量)一起，实现了反应时间的控制；4、通过过滤分离单元，对除硬后的水进行晶核去除，有效解决下游出水晶核的问题；5、本系统中，通过在反应器的动力学和热力学联合控制，使除硬反应向生成大晶粒的方向转化，减少了胶体小晶核的产生量；而且，在结晶控制单元中，经旋流器分离，实现了大颗粒钙镁晶体和小颗粒钙镁晶体的分离，小颗粒钙镁晶体被重新送回到反应器作为晶种使用，大颗粒钙镁晶体则送入过滤分离器；过滤分离器的小晶核经过以上两步减量，且过滤分离器采用薄膜过滤方式，待过滤的钙镁晶体都比过滤孔径大，所以过滤分离器不易堵塞。附图说明图1为本技术的一种化学除硬集成系统的结构示意图。图2为本技术中薄膜过滤器的结构示意图。图3位本技术的滤芯的结构示意图。上述附图中，1、反应器；2、搅拌；3、旋流器；4、静态混合器；5、出料泵；6、第一调节阀；7、第一流量计；8、第二调节阀；9、第二流量计；10、除硬碱剂管路；11、薄膜过滤器；12、沉降器；111、进水口；112、过滤器壳体；113、滤液出口；114、废液出口；115、滤芯；116、上挡板；117、下挡板；1151、滤芯上盖；1152、密封圈；1153、支撑层；1154、过滤薄膜；1155、滤芯下盖。具体实施方式下面结合附图和实施例对本本进行详细的描述。如图1所示，本技术提供了一种化学除硬集成系统，包括反应器1、结晶控制单元和过滤分离单元；所述结晶控制系统包括旋流器3和静态混合器4；所述旋流器3的进水口与所述反应器1的出水口连接；所述旋流器3的第一出水口与所述静态混合器4的进水口连接；所述旋流器3的第二出水口与过滤分离单元的进水口连接；所述静态混合器4的进水口还与除硬碱剂管路10连接，所述静态混合器4的出水口与所述反应器1的进水口连接。所述反应器1的出水口与所述旋流器3的进水口连接；所述静态混合器4的出水口与所述反应器1的进水口连接。所述反应器1是上开口形式的全混合式容器，具体为一个方形或圆柱形空腔罐体，所述空腔罐体上面有搅拌装置2，具体安装于轴心位置，反应器1的进水口设置为进水管和回流管。其中搅拌装置2位于空腔罐体的上部中心位置，进水管位于空腔罐体的一侧，用于引进污水管路的污水，回流管用于引进来自静态混合器4的回流液。反应器1的出水管(出水口)设置于底部，通过法兰和管路连接出料泵5。所述反应器1的出水口与所述旋流器3的进水口之间的管路上设置有出料泵5，出料泵5为离心式水泵，具体设置在反应器1的出水管上。出料泵5的进水口连接反应器1的底部，出水口经出水口阀门连接旋流器3。进一步地，上述的化学除硬集成系统，所述静态混合器4的进水口与所述旋流器3的第一出水口之间的管路上设置有第一调节阀6和第一流量计7；所述旋流器3的第二出水口处的管路上设置有第二调节阀8和第二流量计9。顶流出水口(第一出水口)经第一调节阀6和第一流量计7与静态混合器4相连。底流出水口(第二出水口)经第二调节阀8和第二流量计9后，输送到系统外部。所述静态混合器4的进水口设置有三通，所述三通的三个端口分别连接所述静态混合器4的进水口、所述旋流器3的第一出水口和除硬碱剂管路10。如此，静态混合器4的进液是旋流器3顶流出水和除硬碱液的混合液。除硬碱剂管路10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种化学除硬集成系统，包括反应器(1)、结晶控制单元和过滤分离单元；所述结晶控制单元包括旋流器(3)和静态混合器(4)；所述旋流器(3)的进水口与所述反应器(1)的出水口连接；所述旋流器(3)的第一出水口与所述静态混合器(4)的进水口连接；所述旋流器(3)的第二出水口与所述过滤分离单元的进水口连接；所述静态混合器(4)的进水口还与除硬碱剂管路(10)连接，所述静态混合器(4)的出水口与所述反应器(1)的进水口连接。

【技术特征摘要】
1.一种化学除硬集成系统，包括反应器(1)、结晶控制单元和过滤分离单元；所述结晶控制单元包括旋流器(3)和静态混合器(4)；所述旋流器(3)的进水口与所述反应器(1)的出水口连接；所述旋流器(3)的第一出水口与所述静态混合器(4)的进水口连接；所述旋流器(3)的第二出水口与所述过滤分离单元的进水口连接；所述静态混合器(4)的进水口还与除硬碱剂管路(10)连接，所述静态混合器(4)的出水口与所述反应器(1)的进水口连接。2.如权利要求1所述的化学除硬集成系统，其特征在于：所述反应器(1)的进水口与污水管路连接，出水口与所述旋流器(3)的进水口连接；所述静态混合器(4)的出水口与所述反应器(1)的进水口连接。3.如权利要求1所述的化学除硬集成系统，其特征在于：所述反应器(1)的出水口与所述旋流器(3)的进水口之间的管路上设置有出料泵(5)。4.如权利要求1所述的化学除硬集成系统，其特征在于：所述静态混合器(4)的进水口与所述旋流器(3)的第一出水口之间的管路上设置有第一调节阀(6)和第一流量计(7)；所述旋流器(3)的第二出水口处的管路上设置有第二调节阀(8)和第二流量计(9)。5.如权利要求1-4任一所述的化学除硬集成系统，其特征在于：所述静态混合器(4)的进水口设置有三通，所述三通的三个端口分别连接所述静态混合器(4)的进水口、所述旋流器(3)的第一出...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兆辉，霍涛，刘晓雨，薛彬，马宁平，
申请(专利权)人：北京北华中清环境工程技术有限公司，北京市大兴区水务局，
类型：新型
国别省市：北京,11