一种高速无固废一步法除硬度水处理工艺和设备制造技术

本发明专利技术一种高速无固废一步法除硬度水处理工艺和设备公开了一种向原水中投加晶种和无机碱性药剂，诱导钙镁离子以结晶方式附着于晶种表面并不断长大形成结晶体，完成絮体致密化的水处理工艺和设备，能够实现高速无固废一步法去除水中硬度。其特征在于涉及一种高速无固废一步法除硬度水处理设备，由主体组件和搅拌组件组成，所述主体组件由出水口、清水区、固定环架、外筒、沉降区、固定基座、加药口、进水口、放料口和内筒组成，外筒置于固定基座上，所述外筒高度和外筒直径比为2

【技术实现步骤摘要】
一种高速无固废一步法除硬度水处理工艺和设备


[0001]本专利技术一种高速无固废一步法除硬度水处理工艺和设备涉及一种能够高速一步进行，无固废产生的除硬度水处理工艺和设备，属于水处理
，特别涉及一种通过向原水中投加晶种和无机碱性药剂，诱导钙镁离子以结晶方式附着于晶种表面并不断长大形成结晶体，完成絮体致密化，以实现高速无固废一步法去除水中硬度的水处理工艺和设备。

技术介绍

[0002]硬度是指水体中钙镁离子的浓度，高浓度的钙镁离子会与水体中存在的碳酸根、硫酸根、氢氧根离子等形成坚硬的污垢，成为人体中的结石或是在锅炉壁、电极和各种水处理膜上结垢，危害人体健康，降低设备的处理效率和使用寿命，因此需要对饮用水、锅炉水、电解水、进膜水进行软化，去除硬度。
[0003]目前常规的除硬度工艺主要包含以下几种方法：1）化学沉淀法（药剂软化法），主要有双碱法（氢氧化钠+碳酸钠）、石灰－纯碱法和石灰法等，适用于水量大、硬度高、有机污染物多的一级除硬，但一般污泥产生量大，固液不易分离，出水浊度较高，需要配合混凝沉淀过滤等工艺，流程复杂，水处理过程缓慢，也因此设备占地面积大，设备投资高，另外除硬同时会产生大量难处理的固体废弃物；2）离子交换法：具有较高的去除率，但若入水硬度高，树脂交换容量衰减快，再生次数有限，因此多用于水量小、水质要求高的二级除硬；3）膜分离法：去除率高，但膜容易结垢，需要加入阻垢剂，定期对膜清洗维护，以保证膜的正常运行，同时膜处理后的浓水也很难处理；4）吸附法：相对于以上方法，除硬效率相对较低。
[0004]公开号CN111348756A公开了一种化学反应去除水暂时硬度工艺，采用两级加药对水 中钙、镁离子进行定向化学沉淀反应，再而进行高效斜管沉淀，输出软化水；该工艺需要进行混凝沉淀过滤等工艺流程，流程复杂，水处理过程缓慢，也因此设备占地面积大，设备投资高，同时污泥产生量大，固液不易分离，出水浊度较高，另外除硬同时会产生大量难处理的固体废弃物。
[0005]公开号CN108046448B公开了一种地下矿井水处理系统，包括：沉淀池、悬浮物处理设备、保安过滤器、超滤设备、反渗透设备和地下污水存储水库；该处理系统采用化学沉淀进行硬度去除，流程复杂，水处理过程缓慢，也因此设备占地面积大，设备投资高，同时污泥产生量大，固液不易分离，出水浊度较高，另外除硬同时会产生大量难处理的固体废弃物。

技术实现思路

[0006]为了改善上述情况，本专利技术一种高速无固废一步法除硬度水处理工艺和设备提供了一种向原水中投加晶种和无机碱性药剂，诱导钙镁离子以结晶方式附着于晶种表面并不断长大形成结晶体，完成絮体致密化的水处理工艺和设备，能够实现高速无固废一步法去除水中硬度。
[0007]本专利技术涉及一种高速无固废一步法除硬度水处理设备，本专利技术一种高速无固废一步法除硬度水处理设备由主体组件和搅拌组件组成，
所述主体组件由出水口、清水区、固定环架、外筒、沉降区、固定基座、加药口、进水口、放料口和内筒组成，外筒置于固定基座上，优选的，所述外筒高度和外筒直径比为2
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5，所述外筒上设有进水口，所述进水口和外筒相连通，优选的，所述进水口位于外筒筒底，所述外筒筒底设有加药口，所述加药口和外筒相连通，所述外筒筒底开有放料口，所述放料口和外筒相连通，所述外筒上设有出水口，优选的，所述出水口靠近外筒筒口，内筒置于外筒内，所述内筒和外筒之间通过多个固定环架进行固定，优选的，所述内筒两端敞口，所述内筒靠近外筒筒底，优选的，所述外筒直径和内筒直径比为1.2
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1.5，所述内筒外壁、外筒内壁和外筒筒底之间围成的空间形成沉降区，所述内筒朝向外筒筒口的一端和外筒筒口之间围成的空间形成清水区，优选的，所述沉降区的高度为30
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60cm，所述搅拌组件由循环搅拌桨、螺旋搅拌桨、搅拌轴和搅拌电机组成，搅拌轴置于搅拌电机上，优选的，所述搅拌电机位于外筒筒口上，所述搅拌轴一端穿过外筒筒口和搅拌电机相连接，另一端穿过内筒向下延伸，螺旋搅拌桨套置于搅拌轴上，优选的，所述螺旋搅拌桨有两个，所述螺旋搅拌桨位于内筒内，所述螺旋搅拌桨和内筒内壁不相接触，所述螺旋搅拌桨和内筒另一端的距离为10
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20cm,循环搅拌桨套置于搅拌轴另一端上，优选的，所述循环搅拌桨位于内筒另一端和外筒筒底之间，所述循环搅拌桨和外筒筒底之间的距离为10
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20cm；本专利技术还涉及一种高速无固废一步法除硬度水处理工艺，包括以下步骤：1）通过高速无固废一步法除硬度水处理设备中外筒底部的进水口向外筒中通入原水（高硬度水），原水较高的上升流速对预先投加的晶种产生冲击，使其悬浮于内筒内；2）通过加药口向外筒内加入无机碱性化学药剂，诱导原水中的钙镁离子生成难以凝聚的沉淀物，在晶种上生长并附着于晶种表面，不断长大形成结晶体，完成絮体致密化；3）启动搅拌电机，通过搅拌轴带动螺旋搅拌桨和循环搅拌桨对原水进行搅拌，使得水流在外筒和内筒之间循环流动；4）内筒中的结晶体随着水流不断上升，进入内筒和外筒之间的沉降区内，小颗粒结晶体在沉降到外筒筒底后被水流重新冲起进入内筒内继续参与造粒；大颗粒结晶体则沉降至外筒筒底，形成硬球形式的固体产物，经由放料口排出，经过处理的低硬度清水在循环流动中继续上升进入清水区从出水口排出；5）在除硬度水处理过程中向内筒内补充一定量的晶种；6）上述过程重复进行，原水中的绝大多数钙镁离子附着于晶体表面形成结晶体固
体产物，实现对原水硬度的高效去除。
[0008]有益效果。
[0009]一、替代了常规除硬度工艺中双碱加药、混凝沉淀、过滤、排泥、污泥干化的工艺，大幅度简化工艺流程，实现高速一步法快速除硬度，节省占地面积和设备投资。
[0010]二、诱导结晶形成硬球形式的固体产物，使得固液分离容易，出水浊度低，固液分离后的水和固体产物可回收资源化使用，无固废产生。
[0011]三、固体产物为含98%的碳酸钙硬球，含水率小于20%，相较于一般工艺80%的污泥含水率减少60%，大幅减少污泥产生量。
[0012]四、相较于化学沉淀法，由于诱导结晶在离子积稍大于溶度积的情况下即可结晶，大幅减少沉淀反应的药剂使用量，降低运行成本，药剂使用量约为普通方法的十分之一。
附图说明
[0013]图1为本专利技术一种高速无固废一步法除硬度水处理设备的结构示意图；图2为本专利技术一种高速无固废一步法除硬度水处理设备的结构示意图，其仅仅展示了内筒的内部结构；图3为本专利技术一种高速无固废一步法除硬度水处理工艺的流程图。
[0014]附图中：其中为：出水口（1），清水区（2），固定环架（3），外筒（4），沉降区（5），固定基座（6），加药口（7），进水口（8），放料口（9），循环搅拌桨（10），螺旋搅拌桨（11），内筒（12），搅拌轴（13），搅拌电机（14）。
[0015]具体实施方式：本专利技术涉及一种高速无固废一步法除硬度水处理设备，由主体组件和搅拌组件组成，所述主体组件由出水口（1）、清水区本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速无固废一步法除硬度水处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：1）通过高速无固废一步法除硬度水处理设备中外筒底部的进水口向外筒中通入原水（高硬度水），原水较高的上升流速对预先投加的晶种产生冲击，使其悬浮于内筒内；2）通过加药口向外筒内加入无机碱性化学药剂，诱导原水中的钙镁离子生成难以凝聚的沉淀物，在晶种上生长并附着于晶种表面，不断长大形成结晶体，完成絮体致密化；3）启动搅拌电机，通过搅拌轴带动螺旋搅拌桨和循环搅拌桨对原水进行搅拌，使得水流在外筒和内筒之间循环流动；4）内筒中的结晶体随着水流不断上升，进入内筒和外筒之间的沉降区内，小颗粒结晶体在沉降到外筒筒底后被水流重新冲起进入内筒内继续参与造粒；大颗粒结晶体则沉降至外筒筒底，形成硬球形式的固体产物，经由放料口排出，经过处理的低硬度清水在循环流动中继续上升进入清水区从出水口排出；5）在除硬度水处理过程中向内筒内补充一定量的晶种；6）上述过程重复进行，原水中的绝大多数钙镁离子附着于晶体表面形成结晶体固体产物，实现对原水硬度的高效去除。2.根据权利要求1所述的一种高速无固废一步法除硬度水处理工艺，其特征在于所述高速无固废一步法除硬度水处理设备由主体组件和搅拌组件组成，所述主体组件由出水口、清水区、固定环架、外筒、沉降区、固定基座、加药口、进水口、放料口和内筒组成，外筒置于固定基座上，所述外筒上设有进水口，所述进水口和外筒相连通，所述进水口位于外筒筒底，所述外筒筒底设有加药口，所述加药口和外筒相连通，所述外筒筒底开有放料口，所述放料口和外筒相连通，所述外筒上设有出水口，所述出水口靠近外筒筒口，内筒置于外筒内，所述内筒和外筒之间通过多个固定环架进行固定，所述内筒两端敞口，所述内筒靠近外筒筒底，所述内筒外壁、外筒内壁和外筒筒底之间围成的空间形成沉降区，所述内筒朝向外筒筒口的一端和外筒筒口之间围成的空间形成清水区，所述搅拌组件由循环搅拌桨、螺旋搅拌桨、搅拌轴和搅拌电机组成，搅拌轴置于搅拌电机上，所述搅拌电机位于外筒筒口上，所述搅拌轴一端穿过外筒筒口和搅拌电机相连接，另一端穿过内筒向下延...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯莉，刘泽山，郑淑雅，肖瑞，张文健，
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：