[发明专利]一种高效自结晶水质软化装置及工艺

说明书

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种高效自结晶水质软化装置及工艺，其装置包括主体设备、管路系统和自控系统；其工艺包括物料反应、高效结晶、沉淀和澄清和污泥浓缩等；本发明以高效结晶为核心，晶体成核成长迅速，产生的结晶体颗粒大、沉速快，适用于多种水处理场合的硬度处理。原水加药后进入主体设备内的高效结晶区，在优化的搅拌及水力条件下实现快速结晶，继而形成颗粒悬浮层，逐步实现氢氧化镁及碳酸钙自结晶过程，在重力的作用下自结晶颗粒沉降至反应器污泥浓缩区，清水进入澄清区，经出水装置出水进入后续过滤系统，保证出水水质。本发明将高效结晶、固液分离集于一体，提高了主体设备的集成度。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种高效自结晶水质软化装置及工艺。

背景技术

在工业生产及市政供水中，过高的硬度会造成换热效率降低、设备寿命缩短、危及供 水安全等问题。因此，水的软化一直是水处理行业关注的焦点问题。目前，较为常用的软化水处理工艺有膜滤、离子交换和化学药剂沉淀等类型。前两种(工业水处理大量采用) 对原水的水质要求较高，运行成本较高。化学药剂处理中比较常用的有药剂软化法、流化 床造粒法等方法，其中，石灰软化法是我国目前使用较为普遍的方法之一，通常与混凝沉 淀工艺联用，但由于所生成的碳酸钙及氢氧化镁等结晶颗粒粒径细小，沉降性能差，造成 处理工艺停留时间长，占地面积大，基建投资较大，且易受进水水质影响，不耐冲击负荷。 对于高硬度废水处理工艺，迄今为止还没有既能达到满意处理效果，又能保持较长工作周期，工艺简单、占地面积小、操作运行方便、成本低廉的处理方法。

发明内容

本发明的发明目的在于克服现有技术存在的缺点，提出设计一种既能达到满意处理效 果，又能保持较长工作周期的高效自结晶水质软化装置及工艺，用于加速钙镁离子结晶， 强化去除水中钙、镁离子等污染物质，大幅度提高处理负荷，尤其涉及以高效结晶工艺为 核心，实现高效稳定净化效果的水质净化工艺，可广泛应用于市政供水及冶金、制革、明胶、电镀等工业企业供水及污水的软化处理。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种高效自结晶水质软化装置，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/或栅条等相通；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。

进一步的，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。

进一步的，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。