一种高硬度水除硬工艺及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高硬度水除硬工艺及装置，其中一种高硬度水除硬工艺主要步骤为将一定体积的高硬水、氢氧化钠溶液、钙盐晶浆收集槽回流的含晶核液体与压滤机母液经切线混合器混合后进入自循环提升槽，利用提升搅拌设备充分提升来自切线混合器的液体，使其二氧化碳以及絮凝剂充分混合均匀，反应生成钙盐，钙盐在絮凝剂作用下逐渐长大为可沉降的颗粒，并收集为晶浆，晶浆经压滤后母液回收至系统再循环，软水经软水管线输送至后工序使用。一种高硬度水除硬装置主要包括切线混合器、自循环提升槽、钙盐结晶沉降槽、钙盐晶浆收集槽、压滤机。

A High Hardness Water Hardening Process and Device

The invention discloses a high hardness water hardening process and device, in which the main steps of a high hardness water hardening process are to mix a certain volume of high hardness water, sodium hydroxide solution, calcium salt crystal slurry collecting tank reflux crystalline nucleated liquid with filter press mother liquor through a tangential mixer and then enter a self-circulating lifting tank, and fully lift the liquid from the tangential mixer by using a lifting mixing device. Carbon dioxide and flocculant are fully mixed evenly to form calcium salts. Calcium salts grow into sedimentable particles under the action of flocculant and collect into crystal slurry. The mother liquor of crystal slurry is recovered after pressure filtration and recycled to the system. Soft water is conveyed to the later process for use. A high hardness water hardening device mainly includes tangential mixer, self-circulating lifting trough, calcium salt crystallization settling trough, calcium salt crystal slurry collecting trough and filter press.

【技术实现步骤摘要】
一种高硬度水除硬工艺及装置
本专利技术涉及水质处理领域，特别涉及一种高硬度水除硬工艺及装置。技术背景高硬度水系统内因硬度高造成系统结构严重一直是用水单位面临的难题，为了减轻对水系统的影响，需要降低水系统内的硬度，提高水系统水质，传统的高硬度水除硬系统存在以下问题：一是无切线混合器，导致液体初步混合效果差；二是自循环提升槽中提升设备无导流筒，导致氢氧化钠溶液、二氧化碳及絮凝剂与高硬度水混合时间较长；三是没有晶核回流，导致沉降效果差，钙盐回收耗时较长、为5-6小时，回收率为90-93％；四是压滤后的母液直接排放出系统外、未回收利用，对环境造成一定影响。
技术实现思路
为克服上述不足，本专利技术的目的之一是提供一种高硬度水除硬工艺，利用切线混合器、自循环提升槽、钙盐结晶沉降槽、钙盐晶浆收集槽、压滤机设备，并利用二氧化碳、氢氧化钠、絮凝剂等构成一个除硬的工艺，从而获得软水。本专利技术提出的一种高硬度水除硬工艺，具体步骤如下：(1)预混合阶段：将一定体积的高硬水、氢氧化钠溶液、钙盐晶浆收集槽回流的含晶核液体与压滤机母液沿着切线混合器器壁切线方向进入，四种物料进入切线混合器后通过自旋转方式自动混合均匀，混合均匀后的物料利用位差从底部进入自循环提升槽。进一步的，切线混合器上部为圆柱体、下部为圆锥体，圆柱体高度为1500-2000mm、优选1600-1800mm，圆锥体高度为3000-4000mm、优选3600-3800mm。进一步的，四种物料进料管线沿环形方向依次排列，分别为高硬水切线混合器进料管线、氢氧化钠溶液切线混合器进料管线、钙盐晶浆收集槽回流液体切线混合器进料管线、压滤机母液切线混合器进料管线。四种物料进料管线与切线混合器焊接连接。更进一步的，高硬水切线混合器进料管线与切线混合器器壁焊接点最上端距离切线混合器最上端100-500mm、优选300-400mm，与切线混合器器壁切线角度为20-40°、优选25-35°。更进一步的，氢氧化钠溶液切线混合器进料管线与切线混合器器壁焊接点最上端距离切线混合器最上端400-800mm、优选600-700mm，与切线混合器器壁切线夹角为20-40°、优选25-35°。更进一步的，钙盐晶浆收集槽回流液体切线混合器进料管线与切线混合器器壁焊接点最上端距离切线混合器最上端700-1100mm、优选900-1000mm，与切线混合器器壁切线夹角为20-40°、优选25-35°。更进一步的，压滤机母液切线混合器进料管线与切线混合器器壁焊接点最上端距离切线混合器最上端1000-1400mm、优选1200-1300mm，与切线混合器器壁切线夹角为20-40°、优选25-35°。进一步的，钙盐晶浆收集槽回流液体切线混合器进料管线流量为高硬水切线混合器进料管线流量的0.1-0.15倍。进一步的，氢氧化钠溶液浓度范围10-30wt.％。(2)自循环提升强化混合阶段：利用提升搅拌设备充分提升来自切线混合器出口管线的液体，使其与来自二氧化碳管线的二氧化碳以及来自絮凝剂管线的絮凝剂充分混合均匀。进一步的，自循环提升槽为方形槽，长度为5000-7000mm、优选5500-6500mm，宽度为5000-7000mm、优选5500-6500mm，高度为5000-8000mm、优选6500-7500mm。进一步的，在自循环提升槽中间支架上安装提升搅拌设备，通过电机驱动提升搅拌设备。更进一步的，在提升搅拌设备外侧安装导流筒，导流筒焊接在中间支架上，导流筒为圆柱体，高度为3600-6000mm，优选4500-5500mm，直径为2000-3000mm，优选2300-2500mm。更进一步的，在导流筒下侧焊接安装半圆锥形变径作为自循环提升槽进水口，来自切线混合器出水管线的液体，先进入半圆锥形变径内，再进入导流筒内，在提升搅拌设备提升带动下，自下而上进一步循环混合。更进一步的，半圆锥形变径最下侧直径为3000-4000mm、优选3300-3600mm，高度为300-1000mm、优选500-800mm。更进一步的，提升搅拌转速为40-80r/min，优选55-65r/min。进一步的，在自循环提升槽顶部安装二氧化碳管线和絮凝剂管线，管线内伸至导流筒最下端。进一步的，在自循环提升槽上部溢流口安装PH在线分析仪，通过调整氢氧化钠溶液以及二氧化碳加入量，将PH值控制在11.5-12，在此环境下二氧化碳与钙离子反应生成钙盐。进一步的，絮凝剂为聚丙烯酰胺，浓度为10-50mg/L、优选20-40mg/L，流量为0.5-3m3/h、优选1.5-2.5m3/h。(3)钙盐结晶阶段：经自循环提升槽强化混合后的含钙盐液体从自循环提升槽顶部溢流管线溢流至钙盐结晶沉降槽，与来自钙盐结晶沉降槽回流液体切线混合器进料管线的晶核和来自絮凝剂管线的絮凝剂充分接触生长，逐渐长大为可沉降的颗粒。进一步的，钙盐结晶沉降槽上部为圆柱体，高度为2500-3000mm、优选2800-3000mm。在钙盐结晶沉降槽底部设置钙盐晶浆收集槽，钙盐晶浆收集槽为圆锥体，高度为800-1200mm、优选1000-1200mm。更进一步的，在钙盐结晶沉降槽支架上安装槽耙设备，通过电机驱动槽耙设备，槽耙设备转速为5-20r/min，优选10-15r/min，在槽耙设备转动过程中将沉降的钙盐晶浆收集至钙盐晶浆收集槽。更进一步的，在钙盐晶浆槽设置钙盐晶浆出口管线，通过螺杆泵输送钙盐晶浆，一部分输送至钙盐晶浆槽回流液体切线混合器进料管线，一部分输送至压滤机。(4)压滤阶段：来自钙盐晶浆收集槽的钙盐晶浆经螺杆泵输送至压滤机，压滤后的干物料为钙盐，母液经压滤机母液切线混合器进料管线回流至切线混合器，进入系统再循环；软水经软水管线输送至后工序使用。进一步的，压滤机设置母液回收管线和软水管线。本专利技术的目的之二是提供一种实现上述工艺的装置，包括切线混合器、自循环提升槽、钙盐结晶沉降槽、钙盐晶浆收集槽、压滤机，所述切线混合器设置有高硬水切线混合器进料管线、氢氧化钠溶液切线混合器进料管线、钙盐晶浆收集槽回流液体切线混合器进料管线、压滤机母液切线混合器进料管线；所述切线混合器出口管线与自循环提升槽下部相连接；所述自循环提升槽顶部溢流管线与钙盐结晶沉降槽上部相连接；所述钙盐结晶沉降槽下部为钙盐晶浆收集槽；所述钙盐晶浆收集槽设置有钙盐晶浆出口管线；所述钙盐晶浆出口管线分别与钙盐晶浆收集槽回流液体切线混合器进料管线和压滤机相连接；所述压滤机设置有压滤机母液回收管线和软水管线，压滤机母液回收管线与滤机母液切线混合器进料管线相连接，软水管线与后工序相连接。本专利技术的有益效果为：1、通过切线混合器初步混合液体，提高了初步混合效果。2、自循环提升槽利用导流筒实现混合液体上下循环，缩短了氢氧化钠溶液、二氧化碳及絮凝剂与高硬水混合时间。3、将钙盐晶浆收集槽内的晶浆一部分作为晶核回流至系统，提高了沉降效果。4、压滤后的母液回收至系统，保护了环境。以上专利技术的实施，除硬全过程总耗时3-4h，回收率达到96％-99％。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1为一种高硬度水除硬工艺及装置示意图。其中，1、切线混合器，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高硬度水除硬工艺，其特征在于利用切线混合器、自循环提升槽、钙盐结晶沉降槽、钙盐晶浆收集槽、压滤机设备，并利用二氧化碳、氢氧化钠溶液、絮凝剂等构成一个除硬的工艺，从而回收软水，其步骤如下：(1)预混合阶段：将一定体积的高硬水、氢氧化钠溶液、钙盐晶浆收集槽回流的含晶核液体与压滤机母液沿着切线混合器器壁切线方向进入，四种物料进入切线混合器后通过自旋转方式自动混合均匀，混合均匀后的物料利用位差从底部进入自循环提升槽；(2)自循环提升强化混合阶段：利用提升搅拌设备充分提升来自切线混合器出口管线的液体，使其与来自二氧化碳管线的二氧化碳以及来自絮凝剂管线的絮凝剂充分混合均匀，形成含钙盐液体；(3)来自自循环提升槽的含钙盐液体从自循环提升槽顶部溢流管线溢流至钙盐结晶沉降槽，与来自钙盐结晶沉降槽回流液体切线混合器进料管线的晶核在絮凝剂作用下逐渐长大为可沉降颗粒，进入钙盐晶浆收集槽；(4)压滤阶段：来自钙盐晶浆收集槽的钙盐晶浆经螺杆泵输送至压滤机，压滤后的干物料为钙盐，母液经压滤机母液切线混合器进料管线回流至切线混合器，进入系统再循环；软水经软水管线输送至后工序使用。

【技术特征摘要】
1.一种高硬度水除硬工艺，其特征在于利用切线混合器、自循环提升槽、钙盐结晶沉降槽、钙盐晶浆收集槽、压滤机设备，并利用二氧化碳、氢氧化钠溶液、絮凝剂等构成一个除硬的工艺，从而回收软水，其步骤如下：(1)预混合阶段：将一定体积的高硬水、氢氧化钠溶液、钙盐晶浆收集槽回流的含晶核液体与压滤机母液沿着切线混合器器壁切线方向进入，四种物料进入切线混合器后通过自旋转方式自动混合均匀，混合均匀后的物料利用位差从底部进入自循环提升槽；(2)自循环提升强化混合阶段：利用提升搅拌设备充分提升来自切线混合器出口管线的液体，使其与来自二氧化碳管线的二氧化碳以及来自絮凝剂管线的絮凝剂充分混合均匀，形成含钙盐液体；(3)来自自循环提升槽的含钙盐液体从自循环提升槽顶部溢流管线溢流至钙盐结晶沉降槽，与来自钙盐结晶沉降槽回流液体切线混合器进料管线的晶核在絮凝剂作用下逐渐长大为可沉降颗粒，进入钙盐晶浆收集槽；(4)压滤阶段：来自钙盐晶浆收集槽的钙盐晶浆经螺杆泵输送至压滤机，压滤后的干物料为钙盐，母液经压滤机母液切线混合器进料管线回流至切线混合器，进入系统再循环；软水经软水管线输送至后工序使用。2.根据权利要求1所述的一种高硬度水除硬工艺，其特征是所述钙盐晶浆收集槽回流液体切线混合器进料管线流量为高硬水切线混合器进料管线流量的0.1-0.15倍，氢氧化钠溶液浓度范围10-30wt.％，自循环提升槽提升搅拌转速为40-80r/min、优选55-65r/min，自循环提升槽顶部溢流管线PH值控制在11.5-12，絮凝剂浓度为10-50mg/L、优选20-40mg/L，絮凝剂流量为0.5-3m3/h、优选1.5-2.5m3/h，钙盐结晶沉降槽槽耙设备转速为5-20r/min、优选10-15r/min。3.一种高硬度水除硬装置，其特征在于所述切线混合器设置有高硬水切线混合器进料管线、氢氧化钠溶液切线混合器进料管线、钙盐晶浆收集槽回流液体切线...

【专利技术属性】
技术研发人员：方占珍，王延峰，张星星，杨海菲，管艳华，马瑞敏，丁康，何凯，韩士亮，赵蒙，孙道成，赵青，孙蕊蕊，张敏，贝激光，胡加建，王东东，
申请(专利权)人：聊城市鲁西化工工程设计有限责任公司，
类型：发明
国别省市：山东,37