Nps纳米沉析软化水处理反应器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种NPS纳米沉析软化水处理反应器，包括：原水进水管路、出水管路、反应罐、水泵；其中，所述进水管路连接在所述反应罐的底部，所述出水管路连接于所述反应罐的顶部；所述反应罐中设置有填料层，该填料层采用具有孔的NPS纳米沉析软化陶粒；所述水泵设置于所述进水管路上；进而提高原水在反应罐金属阳离子与NPS纳米沉析软化陶粒的接触反应效率。
【专利说明】NPS纳米沉析软化水处理反应器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及环保领域中的污水处理装置，特别涉及纳米沉析软化NPS水处理反应器。
【背景技术】
[0002]软化水即降低水的硬度，软化是日常工业及民用生产生活中常见的水处理方式。目前常见的水质软化方法包括:(I)加热法，将硬水加热或蒸馏以除去钙盐、镁盐等；(2)石灰、苏打法，可分别降低碳酸盐和非碳酸盐硬度；(3)离子交换法，用离子交换剂除去钙、镁等离子。
[0003]上述方法存在效率低、难度大、效果差，成本高等问题。
[0004]在工业领域常见的是投加碳酸钠、石灰乳、氢氧化钠等碱性物质，但是，氢氧根离子在实际应用中的一些问题也逐渐暴露了出来:氢氧根离子往往通过电化学药剂溶解于水中得到，需要消耗大量的药剂获取氢氧根离子。然而，药剂投加量不仅直接影响了净化处理效果，而且增加水处理成本。特别是在铜镍等的重金属水处理领域中碱性化及回调均需要的药剂量更为可观，成本长期以来居高不下。
[0005]因此，如何提供一种低成本，净化效果好的软化水处理工艺的反应器成为亟待解决的技术问题。
实用新型内容
[0006]本实用新型要解决的技术问题是如何提供一种纳米沉析软化NPS (Nano ParticleSoftening:纳米沉析软化)水处理反应器，能够简便的制取氢氧根离子，降低软化水处理的成本，提高原水处理效果。
[0007]本实用新型提供一种NPS纳米沉析软化水处理反应器，包括:原水进水管路、出水管路、反应罐、水泵；其中，所述进水管路连接在所述反应罐的底部，所述出水管路连接于所述反应罐的顶部；所述反应罐中设置有填料层，该填料层采用具有孔的NPS纳米沉析软化陶粒；所述水泵设置于所述进水管路上。
[0008]优选地，所述NPS纳米沉析软化陶粒上的孔包括:过度孔和微孔，所述过度孔和微孔的孔隙率大于等于50%，所述微孔的孔径介于0.56-0.59纳米之间，所述过渡孔的孔径介于20-28微米之间，且所述孔的平均孔径d5(l = 100±30纳米；所述NPS纳米沉析软化陶粒直径介于5-6毫米之间。
[0009]优选地,所述NPS纳米沉析软化陶粒占所述反应罐容积的60?80%。
[0010]优选地，包括:支撑滤板，设置于所述反应罐内并位于所述填料层下方。
[0011]优选地，所述水泵为离心泵。
[0012]优选地，包括:布水管，位于所述反应罐内，并与所述反应罐底部的进水管路连接。
[0013]优选地，包括:集水器，设置于所述反应罐内，并与所述反应罐顶部的出水管路连接。[0014]优选地，包括:反冲洗进水管路和反冲洗出水管路，所述反冲洗进水管路设置于所述反应罐底部，并与所述原水进水管路连接；所述反冲洗出水管路设置于所述反应罐顶部，并与所述出水管路连接。
[0015]优选地，包括:排气阀，设置于所述反应器上。
[0016]与现有技术相比，本实用新型在反应罐内设置了填料层，并且该填料层采用具有孔的纳米微电解陶粒作为核心微电解材料，其可以具有大量的微孔，在一定水压的作用下，原水在反应罐内自下而上的排出，能够与所述NPS纳米沉析软化陶粒充分接触，由于NPS纳米沉析软化陶粒本身具有压电性，会在NPS纳米沉析软化陶粒表面形成大量的极性微电场。微电场其本身具有很强的离子吸附性，在微电场的静电场作用下静电场中的部分水分子会被电离成为氢离子和氢氧根离子，通过静电场的电极的氧化还原作用，形成羟基自由基和水溶性氢分子，从而对反应罐内的原水进行软化处理，同时利用水中自身产生的羟基自由基可以对金属阳离子进一步软化沉析，因此，本实用新型是利用氢氧根离子及羟基自由基去除原水中的金属离子，因为，氢氧根离子及羟基自由基对水中的中金属阳离子有良好的沉析作用，利用氢氧根离子作为去除溶解态钙镁软化水质、去除溶解态的铜镍离子等，有良好的软化沉析作用。。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本实用新型实施例和现有技术中的技术方案，下面将对实施例和现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是本实用新型提供的一种NPS纳米沉析软化水处理反应器的结构示意图。
[0019]图号说明
[0020]原水进水管路1，离心泵2，止回阀3，蝶阀4，压力计5，排气阀6，反应罐7，布水管
8,NPS纳米沉析软化陶粒9，集水器10，支撑滤板11，内压测压计12，内压调压阀13，出水管路14，反冲洗阀门15，反冲洗进水管路16，反冲洗出水管路17，反冲洗出水阀门18。
【具体实施方式】
[0021 ] 下面将接合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0022]请参考图1所示，图1是本实用新型提供的一种NPS纳米沉析软化水处理反应器的结构示意图。
[0023]本实用新型提供的纳米微电解水处理反应器，包括:原水进水管路1、出水管路16、反应罐7 ;其中，所述进水管路连接在所述反应罐7的底部，所述出水管路连接于所述反应罐7的顶部；所述反应罐7中设置有填料层，该填料层采用具有孔的NPS纳米沉析软化陶粒9 ;该NPS纳米沉析软化陶粒9作为软化材料，其上设置有孔，该孔包括过度孔和微孔，且所述过度孔和所述微孔的数量不限。所述过度孔的孔径介于20-28微米之间，所述微孔的孔径介于0.56-0.59纳米之间，且所述孔平均孔径d5(l = 100±30纳米；所述NPS纳米沉析软化陶粒的直径介于5-6毫米之间。为了使原水能够均匀的流入到填料层的各个位置，本实用新型在所述反应罐底部设置有与所述原水进水管路连接的布水管；另外，在原水经过填料层后上升到反应罐顶部后，可以通过设置在反应罐顶部并与所述出水管连接的集水器，将处理后的水排出。
[0024]本实用新型利用NPS纳米沉析软化水处理反应器中的NPS纳米沉析软化陶粒填料，在受压> 0.2MPa时产生的羟基自由基和氢氧根离子对反应罐内的原水进行软化沉析，使水质得到软化及净化重金属离子的作用。同时，更好的满足NPS纳米沉析软化陶粒的压电性特性；提高原水在反应罐金属阳离子与NPS纳米沉析软化陶粒的接触反应效率。
[0025]以上对本实用新型提供的NPS纳米沉析软化水处理反应器的机构作出了具体描述，可以了解的是，本实用新型的原水进水管路上可以设置控制阀来控制水流量。下面结合上述结构，对本实用新型提供的NPS纳米沉析软化水处理反应器的工作原理进行描述。
[0026]本实用新型是将具有微孔和过度孔的NPS纳米沉析软化陶粒装进反应罐中，装载量为罐容积的60?80%左右。原水自反应罐下部的布水器带压力流入后，逐步渗入填料中，并通过反应罐顶部的集水器的自上部出水管逐步出水。
[0027]由于NPS纳米沉析软化陶粒本身具有压电性，故会在NPS纳米沉析软化陶粒表面形成大量的极性微电场。微电场其本身具有很强的离子吸附性，在微电场的静电场作用下静电场中的部分水分子会被电离成为氢离子和氢氧根离子，通过静电场的电极的氧化还原作用，形成羟基自由基和水溶性氢分子，从而对反应罐内的原水进行软化处理，同时利用水中自身产生的羟基自由基可以对金属阳离子进一步软化沉析，羟基子偶预计还能实现了NPS纳米沉析软化陶粒的自洁并避免了软化水领域的微量污堵造成设备堵塞效率下降。
[0028]在使用上述NPS纳米沉析软化水处理反应器，正常情况下，工作3?5天后需要启动化学药剂反冲回路冲洗。反冲洗药剂采用碱性盐和氢氧化钠溶液浸泡12h并循环冲洗5分钟，最后反冲洗用水为相对达标的清水、自来水等最后清洗30分钟。反冲洗管道进水在下部，出水在上部，为避免影响主处理水路径，则分别通过反冲洗进出水控制阀进行启闭控制。
[0029]需要说明的是，NPS纳米沉析软化陶粒可以采用200目5A沸石，325目高粘度黏±,1000目硅藻土，325目高岭土，6000目电气石粉，按照20%，35%，5%，15%，25%的比例混合造粒，然后按常规方法烧制而成，最高烧结温度800°C。
[0030]本实用新型提供的NPS纳米沉析软化水处理反应器，适用于各种自来水、泉水、地下水等饮用水类的末端处理，特别是可以去除水中50?70%的硬度的同时，还可以根据具体需要实现杀菌、水质小分子化、弱碱性化改性的效果。
[0031]本实用新型反应罐的大小由处理的水量决定，可以根据需要等比放大或缩小。
[0032]反应罐内壁具有防腐层，耐压等级应> 0.6MPa，反应罐罐体的直径根据水流量计算，采用的纳米沉析软化净化填料的有效水力负荷应为< 20m3/(t填料.h)，反应器填料滤层的控制滤速< 20米/小时。
[0033]以上所述仅为本实用新型提供的一种NPS纳米沉析软化水处理反应器的优选实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。该实施例中的部件数量并不局限于实施例中所采用的方式，任何在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。
【权利要求】
1.一种NPS纳米沉析软化水处理反应器，其特征在于，包括:原水进水管路、出水管路、反应罐、水泵；其中，所述进水管路连接在所述反应罐的底部，所述出水管路连接于所述反应罐的顶部；所述反应罐中设置有填料层，该填料层采用具有孔的NPS纳米沉析软化陶粒；所述水泵设置于所述进水管路上。
2.根据权利要求1所述的NPS纳米沉析软化水处理反应器，其特征在于:所述NPS纳米沉析软化陶粒上的孔包括:过渡孔和微孔，所述过度孔和微孔的孔隙率大于等于50%，所述微孔的孔径介于0.56-0.59纳米之间，所述过渡孔的孔径介于20-28微米之间，且所述孔的平均孔径d5(l = 100±30纳米；所述NPS纳米沉析软化陶粒直径介于5-6毫米之间。
3.根据权利要求1所述的NPS纳米沉析软化水处理反应器，其特征在于:所述NPS纳米沉析软化陶粒占所述反应罐容积的60?80%。
4.根据权利要求1所述的NPS纳米沉析软化水处理反应器，其特征在于，包括:支撑滤板，设置于所述反应罐内并位于所述填料层下方。
5.根据权利要求1所述的NPS纳米沉析软化水处理反应器，其特征在于，所述水泵为离心泵。
6.根据权利要求1所述的NPS纳米沉析软化水处理反应器，其特征在于，包括:布水管，位于所述反应罐内，并与所述反应罐底部的进水管路连接。
7.根据权利要求1所述的NPS纳米沉析软化水处理反应器，其特征在于，包括:集水器，设置于所述反应罐内，并与所述反应罐顶部的出水管路连接。
8.根据权利要求1所述的NPS纳米沉析软化水处理反应器，其特征在于，包括:反冲洗进水管路和反冲洗出水管路，所述反冲洗进水管路设置于所述反应罐底部，并与所述原水进水管路连接；所述反冲洗出水管路设置于所述反应罐顶部，并与所述出水管路连接。
9.根据权利要求1所述的NPS纳米沉析软化水处理反应器，其特征在于，包括:排气阀，设置于所述反应罐上。
【文档编号】C02F5/00GK203392936SQ201320478885
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年8月7日 优先权日:2013年8月7日
【发明者】魏原青 申请人:北京翰武时代科技有限公司