一种化学结晶丸粒除氟反应器制造技术

一种化学结晶丸粒除氟反应器，涉及水处理技术领域。本实用新型专利技术的目的是要解决由于DHV公司设计研发的诱导结晶反应器在晶种投加位置和反应器的结构设计等方面的缺陷，直接影响反应效率和晶种流失率，进而导致除氟率低和除氟成本大幅增加的问题。一种化学结晶丸粒除氟反应器，包括丸粒化模块、投药模块、晶种投加模块和结晶排放模块，丸粒化模块包括反应罐、进水管、出水管、过滤板和反洗管，投药模块包括药剂储罐B、药剂储罐C和药剂储罐D，晶种投加模块包括晶种输送罐、晶种输送管道和晶种输送罐进水管，结晶排放模块包括氟化钙结晶丸粒排放管、氟化钙结晶滤网和氟化钙结晶集水斗。本实用新型专利技术可获得一种化学结晶丸粒除氟反应器。用新型可获得一种化学结晶丸粒除氟反应器。用新型可获得一种化学结晶丸粒除氟反应器。

【技术实现步骤摘要】
一种化学结晶丸粒除氟反应器


[0001]本技术涉及水处理
，具体涉及一种化学结晶丸粒除氟反应器。

技术介绍

[0002]工业生产中产生的含氟废水若直接排放会对环境、人体健康和设备的生产效率造成极大的影响和破坏。国内现在常用的含氟废水处理方法有化学沉淀法(投加石灰/石灰乳，氯化钙等)、吸附法和电渗析等，这些方法均排放含氟污泥废弃物，无法资源回收利用。针对传统处理方法在处理高浓度含氟废水中存在的弊端，DHV公司设计研发了诱导结晶反应器，利用诱导结晶工艺实现以氟化钙结晶的方式回收氟离子，并使之资源化。该工艺摒除了传统方法产生大量污泥、泥渣沉降缓慢和脱水困难等缺陷，使目标污染物得以回收利用，切合了可持续发展的环保理念。但在该工艺应用过程中，在诱导结晶的晶种选择与投加、化学药剂投加、反应器的结构设计、单元功能的控制与集成等几方面还需要优化，例如，DHV公司的诱导结晶反应器是单层，只有一个腔体，晶种投加在反应器的中下部、配水法兰盘的上部，晶种大小不均匀、效率低、成本高，且易造成晶种流失；过滤板上只有一个滤帽，加药不均匀，一个滤帽配水，滤帽容易堵，成本高；智能模块不能远程控制，智能化程度低；特别是晶种选择与投加和反应器的结构设计直接影响反应效率和晶种流失率，会导致除氟成本大幅增加；另外，诱导结晶技术的推广应用对药剂的精准投加、反应器的模块设计，控制系统集成等都提出了更高的要求，设备必须标准化和模块化，从而降低投资和运行成本。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是要解决由于DHV公司设计研发的诱导结晶反应器在晶种投加位置和反应器的结构设计等方面存在的缺陷，直接影响反应效率和晶种流失率，进而导致除氟率低和除氟成本大幅增加的问题，而提供一种化学结晶丸粒除氟反应器。
[0004]一种化学结晶丸粒除氟反应器，包括丸粒化模块、投药模块、晶种投加模块和结晶排放模块，所述丸粒化模块包括反应罐、进水管、出水管、过滤板和反洗管，所述投药模块包括药剂储罐B、药剂储罐C和药剂储罐D，所述晶种投加模块包括晶种输送罐、晶种输送管道和晶种输送罐进水管，所述结晶排放模块包括氟化钙结晶丸粒排放管、氟化钙结晶滤网和氟化钙结晶集水斗；
[0005]所述反应罐的内部竖直设置有导流筒，反应罐内填充有结晶丸粒，反应罐内的底部水平设置有过滤板，反应罐的侧面设置有氟化钙结晶丸粒排放管，氟化钙结晶丸粒排放管水平管口的位置高于过滤板的水平位置，反应罐的底部设置有进水管和反洗管，反应罐的顶部的一侧设置有出水管；所述药剂储罐B通过第二管路与反应罐的反洗管连通，药剂储罐C通过第三管路与反应罐的反洗管连通，药剂储罐D通过第四管路与晶种输送管道连通；所述晶种输送罐的底部设置有晶种输送罐进水管，晶种输送罐的中部设置有晶种输送管道，晶种输送管道的另一端穿过反应罐的底部，并伸入至反应罐的中部；所述氟化钙结晶集水斗设置在氟化钙结晶丸粒排放管管口的下方，氟化钙结晶滤网设置在氟化钙结晶集水斗
的下方。
[0006]本技术的有益效果：
[0007]一、本技术一种化学结晶丸粒除氟反应器，与DHV公司设计的诱导结晶反应器相比，在反应器的结构设计方面进行改进，增加了导流筒，并且将晶种的投加位置设置在了导流筒的外侧，可以实现晶种投加后的稳定增长，并随时间缓步进入主反应区，最大限度的增加晶种的利用率以及有效防止晶种流失；增加了药剂储罐D(EDTA缓冲剂)，可以稳定反应时的PH值，保证稳定的净水效率，保证反应过程在稳定的PH环境中进行，防止了PH波动对药剂化学反应效果的影响，从而大幅减少了为了保证效果而采取其他药剂的过量投加，实现了药剂的低投量，从而保证了该反应器的运行处理低成本；三种药剂的混合主要在反应器外部管路上完成，再进入配药滤帽，同时药剂投加的位置也不同，药剂投加位置在配水盲法兰盘的上部10cm处，药剂进入方向与配水滤帽进水方向形成90
°
夹角，能够保证药剂和水的充分有效混合。
[0008]二、本技术一种化学结晶丸粒除氟反应器，以诱导晶种的方式实现水中的F-离子的化学结晶，在反应器内投加诱晶载体，向反应器底部进水端投加按一定比例配制的氯化钙溶液使F-离子以CaF2结晶形式在晶种表面析出并增长，形成中心晶种，并在外部包裹氟化钙结晶，形成氟化钙丸粒，诱导晶种可以有效快速形成结晶并快速长大，实现反应过程的高效。
[0009]本技术一种化学结晶丸粒除氟反应器，模块规格统一优化为高度两个规格5米和7米，直径优化为0.6米，0.8米，1.0米，2.0米和3.0米五个规格，分别对应500、900、1300、5000、12000吨/天水量。其他规模通过多个模块并列实现。底部配水配药区进行了优化，主要是实现了配水配药的二次分布，即最底部一级配水，水由底部进入分配区，通过滤帽1-5-2进行一次分布；药剂通过法兰盘上的18个进药口进入混合区，与18个滤帽1-5-2的进水进行二次混合分配，实现药剂与来水的均匀混配，保证化学药剂的精准投加；同时，18个滤帽1-5-2共同用来加药，加药更均匀，反应更迅速；18个滤帽1-5-2共同用来配水，进水量足，安全和均匀。
[0010]三、本技术一种化学结晶丸粒除氟反应器，实现了模块化设计和系统标准集成，并将控制系统进行了智能化自动控制，优化了系统运行过程中的各种复杂操作，该丸粒除氟反应器整体结构实现了模块与标准化，使其应用和推广更为简单，投资和运行成本更低，各功能单元衔接紧凑，操作简便，实现了智能化自动运行控制。
[0011]化学结晶丸粒除氟反应器各单元功能的控制与集成主要由在线仪表向上传递投药模块、晶种投加模块、结晶排放模块等各单元模块和设备的运行参数，经PLC统一处理后，再向各个单元模块和设备下达指令，保证设备的稳定和高效运行，同时将数据经物联网模块上传至固定或移动终端，由技术人员远程控制设备运行。实现整个设备的智能化运行，减少人为干预的劳动强度和保持设备运转精度与稳定性。
[0012]本技术可获得一种化学结晶丸粒除氟反应器。
附图说明
[0013]图1为实施例一一种化学结晶丸粒除氟反应器的流程示意图；
[0014]图2为实施例一中药剂储罐A的结构示意图；
[0015]图3为实施例一中药剂储罐B的结构示意图；
[0016]图4为实施例一中药剂储罐C的结构示意图；
[0017]图5为实施例一中药剂储罐D的结构示意图；
[0018]图6为实施例一中晶种投加模块的结构示意图；
[0019]图7为实施例一中丸粒化模块和结晶排放模块的结构示意图；
[0020]图8为实施例一中过滤板的结构示意图。
[0021]其中，1-1为反应罐，1-1-1为导流筒，1-1-2为结晶丸粒；1-2为进水管，1-2-1为进水泵A，1-2-2为进水阀A，1-2-3为进水电磁流量计，1-2-4为进水压力表；1-3为出水管，1-3-1为药剂混合器；1-4为支撑架A，1-5为过滤板，1-5-1为盲法兰盘，1-5-2为滤帽；1-6本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种化学结晶丸粒除氟反应器，其特征在于它包括丸粒化模块、投药模块、晶种投加模块和结晶排放模块，所述丸粒化模块包括反应罐(1-1)、进水管(1-2)、出水管(1-3)、过滤板(1-5)和反洗管(1-8)，所述投药模块包括药剂储罐B(2-2)、药剂储罐C(2-3)和药剂储罐D(2-4)，所述晶种投加模块包括晶种输送罐(3-1-3)、晶种输送管道(3-1-4)和晶种输送罐进水管(3-1-7)，所述结晶排放模块包括氟化钙结晶丸粒排放管(4-1-1)、氟化钙结晶滤网(4-1-2)和氟化钙结晶集水斗(4-1-3)；所述反应罐(1-1)的内部竖直设置有导流筒(1-1-1)，反应罐(1-1)内填充有结晶丸粒(1-1-2)，反应罐(1-1)内的底部水平设置有过滤板(1-5)，反应罐(1-1)的侧面设置有氟化钙结晶丸粒排放管(4-1-1)，氟化钙结晶丸粒排放管(4-1-1)水平管口的位置高于过滤板(1-5)的水平位置，反应罐(1-1)的底部设置有进水管(1-2)和反洗管(1-8)，反应罐(1-1)的顶部的一侧设置有出水管(1-3)；所述药剂储罐B(2-2)通过第二管路(2-2-7)与反应罐(1-1)的反洗管(1-8)连通，药剂储罐C(2-3)通过第三管路(2-3-7)与反应罐(1-1)的反洗管(1-8)连通，药剂储罐D(2-4)通过第四管路(2-4-7)与晶种输送管道(3-1-4)连通；所述晶种输送罐(3-1-3)的底部设置有晶种输送罐进水管(3-1-7)，晶种输送罐(3-1-3)的中部设置有晶种输送管道(3-1-4)，晶种输送管道(3-1-4)的另一端穿过反应罐(1-1)的底部，并伸入至反应罐(1-1)的中部；所述氟化钙结晶集水斗(4-1-3)设置在氟化钙结晶丸粒排放管(4-1-1)管口的下方，氟化钙结晶滤网(4-1-2)设置在氟化钙结晶集水斗(4-1-3)的下方。2.根据权利要求1所述的一种化学结晶丸粒除氟反应器，其特征在于所述反应罐(1-1)的进水管(1-2)上依次设有进水泵A(1-2-1)、进水电磁流量计(1-2-3)、进水阀A(1-2-2)和进水压力表(1-2-4)。3.根据权利要求1所述的一种化学结晶丸粒除氟反应器，其特征在于所述反应罐(1-1)设置在支撑架A(1-4)上，反应罐(1-1)的底部设置有下压力表(1-6)，反应罐(1-1)的顶部设置有上压力表(1-7)。4.根据权利要求1所述的一种化学结晶丸粒除氟反应器，其特征在于所述的过滤板(1-5)由盲法兰盘(1-5-1)和若干个滤帽(1-5-2)组成，在盲法兰盘(1-5-1)上均布有若干个滤帽(1-5-2)。5.根据权利要求1所述的一种化学结晶丸粒除氟反应器，其特征在于所述反应罐(1-1)的出水管(1-3)上设置有药剂混合器(1-3-1)；所述投药模块还包括药剂储罐A(2-1)，药剂储罐A(2-1)通过第一管路(2-1-7)与药剂混合器(1-3-1)连通，药剂储罐A(2-1)与药剂混合器(1-3-1)之间第一管路(2-1-7)上依次设有计量泵...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐善文，赵立军，吴伟杰，
申请(专利权)人：工大环境股份有限公司，
类型：新型
国别省市：