[发明专利]一种高效自结晶水质软化装置及工艺

权利要求书

1.一种高效自结晶水质软化装置，其特征在于：包括主体设备、管路系统和自控系统；

所述主体设备包括外筒体及设置在外筒体内部的内筒体，所述外筒体与外筒底板相连，内筒体与内筒底板连接，内筒体通过肋板固定在外筒体上；所述外筒体自上而下依次分为澄清区、沉淀区及污泥浓缩区三部分，外筒体内部上方设置有出水装置；所述内筒体位于外筒体底部椎体部分的上方，内筒体为高效结晶区a，内筒体内设有搅拌器；所述高效结晶区以隔板分隔为若干个区域，各区域搅拌G值沿水流方向逐渐降低，区域间以孔口和/或栅条相通；

所述管路系统用于向主体设备加水、加药及主体设备的排水、排泥；

所述自控系统与PLC系统连接，用于自动控制管路系统及搅拌器的工作状态。

2.根据权利要求1所述的高效自结晶水质软化装置，其特征在于：所述管路系统包括原水进水管、软化加药管、混凝剂加药管、排泥管、出水管及附设与其上的阀门仪表；所述原水进水管、软化加药管和混凝剂加药管均与内筒体底部相连通；排泥管与外筒体下端连通；出水管与外筒体上部的出水装置连通。

3.根据权利要求2所述的高效自结晶水质软化装置，其特征在于：所述自控系统包括信号输入单元和信号输出单元；所述信号输入单元包括位于原水进水管、软化加药管和混凝剂加药管上的电磁流量计、位于外筒体内部的低液位传感器、位于出水管中的浊度仪；所述信号输出控制单元包括位于原水进水管、软化加药管和混凝剂加药管上的提升泵和电动调节阀、位于排泥管上的气动蝶阀、位于设备顶部的减速电机；所述低液位传感器、浊度仪、提升泵、电动调节阀、气动蝶阀和减速电机均与PLC系统连接，通过PLC系统实现对信号输入单元和信号输出单元的控制。

4.根据权利要求1所述的高效自结晶水质软化装置，其特征在于：所述污泥浓缩区为外筒体的底部椎体与内筒体底部之间的部分；晶体在重力和上升水流冲击力作用下会在高效结晶区出水口附近形成悬浮层，悬浮层泥水分界面至污泥浓缩区之间为沉淀区；悬浮层泥水分界面上方为澄清区。

5.根据权利要求1所述的高效自结晶水质软化装置，其特征在于：所述搅拌器包括搅拌轴和搅拌桨；所述转轴下端通过轴承及轴承座与内筒底板连接，转轴上端延伸出设备顶部并与减速电机连接，减速电机通过电机支架固定在支撑装置上，支撑装置设置在外筒体顶部；位于内筒体内的转轴上设置有搅拌桨。

6.根据权利要求1-5任一所述的高效自结晶水质软化装置，其特征在于：实现高效自结晶水质软化的工艺包括：

(1)物料反应：原水和药剂经提升水泵加压后，分别由原水进水管和加药管经电动调节阀、电磁流量计进入主体设备内的高效结晶区；

(2)高效结晶：高效结晶区通过带有孔口和/或栅条的隔板分隔为若干个区域，各区域搅拌G值沿水流方向逐渐降低，原水和加药水反应后经分段高效结晶作用，产生结晶体；

(3)沉淀和澄清：原水在经过高效结晶区后，晶体在重力和上升水流的作用下，会在高效结晶区出水口附近形成悬浮层，结晶体从高效结晶区溢出后沉降至沉淀区，清水进入澄清区后排出；

(4)污泥浓缩：结晶体经过沉淀区后最后进入污泥浓缩区，进行压缩沉淀后排出。

7.根据权利要求6所述的高效自结晶水质软化装置，其特征在于：所述步骤(2)中，在5-20分钟的搅拌时间内，将搅拌G值由400-1000S^-1逐步降低到20-200S^-1。