专利名称：水处理工艺及管式水处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水处理工艺及装置，尤其是一种无需建设大型反应池即可实现对饮用水、工业循环水、废水等进行处理的方法及装置，具体地说是一种水处理工艺及管式水处理装置。
背景技术：
目前，节约用水已成为全人类的共识。节约用水一方面要少用水，另一方面是要对水进行适当的处理后进行再利用，这一点对工业用水而言，意义尤为重要。
为了节约水资源和降低成本，在工业企业中，几乎所有的用水大户对所使用的冷却用水都被要求循环使用，要循环使用就必须对循环水进行处理和过滤，但随着循环次数的增多，水质会不断的恶化，必须定时排放以控制水中的含盐量，同时为了防止对过滤器的堵塞还必须定期进行反冲洗，也要浪费大量的水。
现有的水处理工艺中要求建立占地很大的净化池，向其中进行投药、搅拌等，它不仅投资大，而且维护困难。同时要求使用过滤装置，现有的过滤装置一般为圆筒形过滤装置，其有效过滤面积很小，因此过滤装置的体积往往很大，使得过滤的成本也高，过滤得到的沉积物一般均作为废弃物倒掉，很少加以回收利用。这一现象在电厂中尤其明显，一方面水处理所得到碳酸钙、氢氧化镁等很好的化工产品被白白浪费掉，另一方面又要花费大量的资金去购买作为烟气脱硫装置中使用的脱硫剂的碳酸钙。如果加以利用则可节约大量资金。
此外，在利用地下水作为生活用水或工业用水时，如何有效去掉其中的金属离子，降低水的硬度也是水处理中长期无法很好解决的问题之一。因此寻找一种占地小、投资少、处理效果好的水处理方法及其处理装置是当务之急，是建设节约型社会之必需。
发明内容
本发明的目的是针对现有的水处理工艺复杂、投资成本大的问题提供一种简单、方便、投资少、且可综合利用的水处理工艺及其装置。
本发明的技术方案是一种工业水处理工艺，其特征是(1)将待处理的水引入带搅拌的管式反应器，使其在管式反应器的管道中长距离、变速流动，并通过管道壁向所述的管道中加入反应用药，使水中的溶解物与反应用药充分反应生成固形反应物；(2)将上述充分反应后的水和固形反应物一起送入过滤器中进行过滤，将过滤后的水送入用水单元或作为循环水再利用；(3)将过滤器中收集的沉积物收集后作为化工原料使用。
本发明在工业循环冷却水中的利用工艺的特征是由下列步骤组成(1)将工业循环冷却水的排污水或补充水引入所述的带搅拌的管式反应器，使其在管式反应器的管道中长距离、变速流动，并从管道壁上向所述的管道中加入反应用药，使其充分反应生成碳酸钙、氢氧化镁类固形反应物，从而获得低硬度、低碱度的水；(2)将上述充分反应后的水送入过滤器中进行过滤得到碳酸钙、氢氧化镁固形生成物，同时将过滤后的水送到用水单元作为循环水再利用；(3)将过滤器中收集的碳酸钙、氢氧化镁固形生成物送入烟气脱硫装置中作为脱硫剂使用或作为化工原料回收。
在上述的水处理过程中还可将过滤后收集的部分结晶体回送至管式反应器中作为促使结晶的晶核使用。
与本发明工艺相配套的水处理装置如下一种带搅拌器的管式水处理装置，其特征是它主要包括管式反应器和/或板式过滤装置，所述的管式反应器由若干平行放置的首尾相连的、管径不同的输水管组成，若干加药装置安装在相应的输水管上，管式反应器的输入端与待处理水源相连，输水管中安装有不带动力的搅拌器；所述的板式过滤装置由上下二部分组成，上部为方形或长方形壳体，其上设有与管式反应器出水口相连的进水口，壳体中安装有若干相互平行的由板形或网形滤材组成的过滤单元，过滤单元的下端连接有出水管，板式过滤装置的下部为倒锥状结构，其下部设有排渣口。
所述的搅拌器为不带动力的桨式、板式、扇式、旋流式或螺旋式搅拌器。
所述的平面形过滤板或网为不锈钢烧结网、不锈钢席形网、无纺布、陶瓷或塑料滤芯。
所述的相连的管道有不同的口径，首尾相联，管道联接经两次直角拐弯180度掉头，相邻管道无间隙。
所述的过滤单元设有方形框架，其中两面固定有板形或网形滤材，方形框架的下部通过出水管与排水管道相连。
本发明的有益效果1、投资少，占地面积小，适用范围广。可省去大量的基建工程，节约用地。
2、有利于处理后的副产品的回收利用和循环利用。
3、设备占地少，结构简单，制造方便，成本低，过滤面积大，水耗低。
4、不仅可用于循环水处理，而且可用于饮用水处理、工业废水处理、软化水等各种水处理，处理效果好。
图1是本发明的工艺流程图。
图2是本发明的工艺在电厂水循环处理的应用流程图。
图3是本发明的设备组成结构示意图。
图4是本发明的管式反应器的结构示意图。
图5是图4的俯视图。
图6是图4的左视图。
图7是本发明的板式过滤装置的结构示意图。
图8是图7的俯视结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图2-8所示。
下面以本发明在火力电厂中的应用为例对本发明的方法作进一步说明在发电工艺中需要使用大量的水以冷却各种电器、传动设备、汽机尾汽冷凝器，每台30万千瓦机组每小时需用水20000～30000吨，使用过程中水份不断损失，需不断被充新的水，由于水中含盐(北方尤其明显)，循环后被浓缩从而引发换热器的结垢腐蚀，故需不断进行排污。水中主要危害物、硬度、碱度即可用本发明的方法加以去除，而不会引发新的危害，处理所得的碳酸钙、氢氧化镁可就地转化成烟气脱硫的原料，也可用于塑料、油漆、涂料的填料以及作为环保药剂，是重要的化工原料，用本发明的方法处理后的新水品质好可作为循环水和炉水补充用水，为电厂资源循环，实现污染物零排放作贡献，见图2所示。
具体处理过程为(1)将火力发电厂循环冷却用的冷却水引入所述的带搅拌的管式反应器，使其在管式反应器的管道中长距离、变速流动，并从管道壁上向所述的管道中多点加入反应用药，使其充分反应生成碳酸钙、氢氧化镁固形反应物，从而使水的硬度、碱度降低；(2)将上述充分反应后的水送入过滤器中进行过滤得到碳酸钙、氢氧化镁固形生成物，同时将过滤后的水再回送到用水单元循环使用或作为循环水再利用；(3)将过滤器中收集的碳酸钙、氢氧化镁固形生成物送入烟气脱硫装置中作为脱硫剂使用。
与本发明工艺相配套的水处理装置如图3-8所示。
一种带搅拌器的管式水处理装置，主要包括管式反应器1和/或板式过滤装置2，二者之间可通过输水管相连。
其中管式反应器1由若干平行放置的、首尾相连的、管径可根据流速和工艺需要设置成大小不一的、依次排列的输水管3组成，利用管径的大小变化的目的是用以改变水的流速，因为管径不同，水的流速不同，相连的二个输水管3的连接经两次直角拐弯180度掉头，相邻管道无间隙(如图4、5、6所示)。输水管3的数量可根据管径、需处理的水量、水质等进行计算后加以确定，若干加药装置4安装在相应的输水管3上，加药装置4的数量可根据所处理水的情况加以设定，被处理的水质差，相应的加药装置4的数量就要多一些。管式反应器1的输入端与待处理水源相连，为了使水在流动过程中与所加的反应用药充分混合，本发明的输水管3中安装有利用水流作动力的桨式、板式或扇式搅拌器5。
板式过滤装置2由上下二部分组成，上部为方形或长方形壳体6，其上设有与管式反应器1出水口相连的进水口，壳体6中安装有若干相互平行的过滤单元7，过滤单元7设有方形框架10，其中两面固定有板形或网形滤材11，方形框架10的下部通过出水管8与排水管道相连。板式过滤装置2的下部为倒锥状结构，其下部设有排渣口9。板形或网形滤材11可为不锈钢烧结网、席形网、无纺布、陶瓷或塑料滤芯，壳体6的尺寸可根据所选购的板形或网形滤材11的尺寸加以确定。
权利要求
1.一种工业水处理工艺，其特征是(1)将待处理的水引入带搅拌的管式反应器，使其在管式反应器的管道中长距离、变速流动，并通过管道壁向所述的管道中加入反应用药，使水中的溶解物与反应用药充分反应生成固形反应物；(2)将上述充分反应后的水和固形反应物一起送入过滤器中进行过滤，将过滤后的水送入用水单元或作为循环水再利用；(3)将过滤器中收集的沉积物收集后作为化工原料使用。
2.根据权利要求1所述的工业水处理工艺，其特征是(1)将工业循环冷却水的排污水或补充水引入所述的带搅拌的管式反应器，使其在管式反应器的管道中长距离、变速流动，并从管道壁上向所述的管道中加入反应用药，使其充分反应生成碳酸钙、氢氧化镁类固形反应物，从而获得低硬度、低碱度的水；(2)将上述充分反应后的水送入过滤器中进行过滤得到碳酸钙、氢氧化镁固形生成物，同时将过滤后的水送到用水单元或作为循环水再利用；(3)将过滤器中收集的碳酸钙、氢氧化镁固形生成物送入烟气脱硫装置中作为脱硫剂使用或作为化工原料回收。
3.根据权利要求1或2所述的水处理工艺，其特征是将过滤收集的部分结晶体回送至管式反应器中作为促使结晶的晶核使用。
4.一种带搅拌器的管式水处理装置，其特征是它主要包括管式反应器和/或板式过滤装置，所述的管式反应器由若干平行放置的首尾相连的、管径不同的输水管组成，若干加药装置安装在相应的输水管上，管式反应器的输入端与待处理水源相连，输水管中安装有不带动力的搅拌器；所述的板式过滤装置由上下二部分组成，上部为方形或长方形壳体，其上设有与管式反应器出水口相连的进水口，壳体中安装有若干相互平行的由板形或网形滤材组成的过滤单元，过滤单元的下端连接有出水管；板式过滤装置的下部为倒锥状结构，其下部设有排渣口。
5.根据权利要求4所述的带搅拌器的管式水处理装置，其特征是所述的搅拌器为不带动力的桨式、板式、扇式、旋流式或螺旋式搅拌器。
6.根据权利要求4所述的带搅拌器的管式水处理装置，其特征是所述的平面形过滤板或网为不锈钢烧结网、不锈钢席形网、无纺布、陶瓷或塑料滤芯。
7.根据权利要求4所述的带搅拌器的管式水处理装置，其特征是所述的相连的管道有不同的口径，首尾相联，管道联接经两次直角拐弯180度掉头，相邻管道无间隙。
8.根据权利要求4所述的带搅拌器的管式水处理装置，其特征是所述的过滤单元设有方形框架，其中两面固定有板形或网形滤材，方形框架的下部通过出水管与排水管道相连。
全文摘要
本发明针对现有的循环水处理过程中存在的投资大、处理周期长，需定期大量补充新水以及过滤器利用率不高、反冲洗用水量大的问题，公开了一种利用带搅拌器的管式反应器作为水处理主要装置，通过向反应器中加药、增设不带动力的搅拌器、将水过滤器设计成过滤面积大、利用率高的平板式过滤的水处理系统，同时将过滤后的沉积物收集作为工业原料加以利用，水处理后水质明显改善。本发明同时公开了实现所述水处理方法的带搅拌器的管式反应器和板式过滤器的结构。
文档编号C02F1/00GK1978344SQ20051012262
公开日2007年6月13日 申请日期2005年11月29日 优先权日2005年11月29日
发明者谢列兵 申请人:谢列兵