用于水处理的pH调节机构的制作方法

本发明属于水处理技术领域，涉及水处理设备，尤其是涉及一种用于水处理的ph调节机构。

背景技术：

众所周知，中央环保督察组最近对各地进行了强有力度的环保检查，大批排放不符合要求的企业被关停，其中包括排放的污水ph值不达标的企业，此轮环保督查的力度前所未有，甚至有作坊式的豆腐店因为排放水的ph值不达标被要求停业整顿，这对那些用小本经营来维持生计的普通劳动者来说，就是当头一棒。

然而，环保大计，关系子孙后代，环保问题不解决，是无法得到可持续发展的，虽然当前对普通劳动者说有经济损失，但从长远出发是好事，环保问题必须重视。现有的ph调节设备大多采用自动化，且结构复杂，零部件多，售价也不菲，普通劳动者无法承受。

尤其是ph调节设备，大部分是自动化设备，大量使用电子检测，用各种精确的泵与电子阀的配合实现自动调节中和剂进料量，从而与待处理的废料进行中和，虽然灵敏度较高，但是价格不美丽，普通消费者或者小作坊根本无力承受。

现有技术中，人们调节废水的ph值，通常是通过加酸加碱来调节，从而使废水ph值达到7左右，但是，在加酸加碱调节过程中，很难恰好的将中和后的ph值调到需要的程度，这就需要多次调节，一方面浪费时间和精力，另一方面，在大批量废水处理过程中也是不现实的。而如果在调节过程中加入适量缓冲剂形成缓冲溶液，则能加速ph值调节到合格范围内。缓冲溶液指的是由弱酸及其盐、弱碱及其盐组成的混合溶液，能在一定程度上抵消、减轻外加强酸或强碱对溶液酸碱度的影响，从而保持溶液的ph值相对稳定。

配置缓冲溶液需要缓冲剂，如10.9gna2hpo4·12h2o和2.3gnah2po4·h2o加水定容至1000ml及成为ph为7的缓冲溶液。缓冲溶液也用于环保领域，用来将排放的水稳定在一定的ph值下，使排放水的ph达到要求。

现有的缓冲剂均为固体粉末，易溶解，但如果配成缓冲溶液与排放水混合，需要大量的水，而且工艺上又多了一个配置缓冲溶液的步骤。因此，如果能将待处理的水直接流经缓冲剂，使缓冲剂溶解后调节水的ph值，则能大大降低处理成本。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述问题，提供一种用于水处理的ph调节机构。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种用于水处理的ph调节机构，包括相互连接的自吸式中和机构和缓冲剂组件，

所述的自吸式中和机构包括连接流量计的自吸进料管，自吸进料管上设有单向阀组件，所述的单向阀组件分别通过第一截止阀和第二截止阀连接酸性中和剂储罐和碱性中和剂储罐，

所述的缓冲剂组件包括用于盛放缓冲剂的罐体，所述的罐体包括设有第一液体导通管的主体罐，及设有第二液体导通管的盖体罐，所述的主体罐与盖体罐螺接，在罐体内的缓冲剂呈蜂窝煤状结构，

所述的主体罐靠近第一液体导通管的底部及盖体罐靠近第二液体导通管的底部分别设有一块过滤网。

在上述的用于水处理的ph调节机构中，所述的自吸进料管的两端为进料端和出料端，进料端连接流量计，在进料端和出料端之间设有自吸通道，所述的自吸通道位于自吸进料管的侧壁上，所述的自吸进料管的内径由进料端往出料端的方向逐渐变小从而形成圆锥形的流道，所述的自吸通道靠近出料端。

在上述的用于水处理的ph调节机构中，所述的单向阀组件包括阀座，所述的阀座连接自吸通道且与自吸通道密封连接，所述的阀座内设有呈环形的单向板，所述的单向板靠近自吸通道的一端设有密封圈，在密封圈上压设有一块密封板，所述的密封板连接有呈拉伸状态的弹簧，且所述的弹簧固定在阀座上。

在上述的用于水处理的ph调节机构中，所述的缓冲剂呈圆筒形，缓冲剂内部具有能使液体通过的导流通道，导流通道有若干个呈环形阵列排列从而使缓冲剂形成蜂窝煤状结构，且导流通道的轴心线与第一液体导通管和第二液体导通管平行，所述的罐体呈圆筒形且具有与缓冲剂的形状、大小相配适的容置腔，所述的废水储罐上设有第一ph计，自吸式中和机构连接有液液混合器，液液混合器连接第一液体导通管，在液液混合器的出口处设有第二ph计。

在上述的用于水处理的ph调节机构中，所述的缓冲剂由na2hpo4·12h2o、nah2po4·h2o、pam和水组成。

在上述的用于水处理的ph调节机构中，所述的缓冲剂由以下质量份数的组分组成：

在上述的用于水处理的ph调节机构中，所述的缓冲剂由压制器制作，所述的压制器包括成型筒，所述的成型筒内固定连接有若干成孔柱，所述的成型筒顶部封闭且活动连接有一个压手柄，所述的压手柄插入到成型筒中，压手柄端部固定有一块位于成型筒内部的成型板，所述的成型板上具有与成孔柱一一对应的穿孔，成型板与成孔柱活动连接，成型筒的底部呈开口状且转动连接有一块能将成型筒底部的开口封闭的成型密封板。

在上述的用于水处理的ph调节机构中，所述的成孔柱呈环形阵列设置在成型筒内，且当成型密封板转动至与成型筒底部密封后，成孔柱底部恰好顶住成型密封板顶部，所述的成孔柱为呈空心的圆筒状且成孔柱底部密封，成孔柱外壁密布有出料孔，所述的压手柄上还连接有一块位于成型筒外部的压料板，压料板上设有若干与成孔柱一一对应的压料柱，压料柱插入到成孔柱中且与成孔柱活动连接。

在上述的用于水处理的ph调节机构中，所述的成孔柱顶部延伸出成型筒顶部且呈开口状，压料柱从成孔柱的顶部插入到成孔柱中，所述的成孔柱通过连接管相互连接，且其中一个成孔柱连接有一个能向成孔柱中加水的加水机构。

在上述的用于水处理的ph调节机构中，所述的加水机构包括连接其中一根成孔柱的加水管，加水管延伸出成型筒外部且连接有一个加水桶，在加水管延伸出成型筒外的管道上设有一个截止阀，每两根相邻的成孔柱之间均连接有一根连接管从而使成孔柱之间形成网状的连接结构。

在上述的用于水处理的ph调节机构中，所述的成孔柱内设有密封圈，压料柱插入到成孔柱中与成孔柱密封连接，所述的出料孔位于密封圈下方。

在上述的用于水处理的ph调节机构中，所述的成型筒的底部具有一个呈倒圆锥台型的第一密封部，所述的成型密封板顶部具有一个呈圆锥台型的第二密封部，第二密封部与第一密封部的形状、大小相配适从而使第二密封部能恰好卡入到第一密封部中，所述的成型密封板与成型筒底部通过销轴转动连接。

与现有的技术相比，本发明的优点在于：

1、能连续的、直接连接待处理的水，可将对水起到ph调节作用。

2、缓冲剂配伍合理，压制器结构简单，设计巧妙，能加工出蜂窝状的缓释缓冲剂，工作过程中能完成内部加水，使缓冲剂实现自粘结。

3、采用自吸方式进入酸性或碱性中和液，无需经过专用的防腐泵泵打，成本显著降低。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1是压制器的结构示意图。

图2是成孔柱在成型筒内部的结构示意图。

图3是压制器另一种形态的结构示意图。

图4是图1的a处放大图。

图5是成孔柱的结构示意图。

图6是缓冲剂的横截面示意图。

图7是缓冲剂组件的结构示意图。

图8是本发明的结构示意图。

图9是自吸式中和机构的结构示意图。

图10是自吸式中和机构的另一种结构示意图。

图中，成型筒1、成孔柱2、压手柄3、成型板4、成型密封板5、出料孔6、压料板7、压料柱8、连接管9、加水机构10、加水管11、截止阀12、密封圈13、第一密封部14、第二密封部15、销轴16、加水桶17、缓冲剂20、罐体21、第一液体导通管22、主体罐23、第二液体导通管24、回流阀24a、回流泵24b、盖体罐25、导流通道26、废水储罐30、送料泵31、流量计32、缓冲剂组件33、第一ph计34、液液混合器35、第二ph计36、自吸式中和机构40、自吸进料管41、单向阀组件42、第一截止阀43、第二截止阀44、酸性中和剂储罐45、碱性中和剂储罐46、进料端47、出料端48、自吸通道49、阀座50、固定板50a、单向板51、密封圈52、密封板53、弹簧54、过滤网100。

具体实施方式

实施例1

如图7何图8所示，一种用于水处理的ph调节机构，包括相互连接的自吸式中和机构40和缓冲剂组件33，所述的自吸式中和机构40包括连接流量计32的自吸进料管41，自吸进料管41上设有单向阀组件42，所述的单向阀组件42分别通过第一截止阀43和第二截止阀44连接酸性中和剂储罐45和碱性中和剂储罐46，所述的缓冲剂组件33包括用于盛放缓冲剂20的罐体21，所述的罐体21包括设有第一液体导通管22的主体罐23，及设有第二液体导通管24的盖体罐25，所述的主体罐23与盖体罐25螺接，所述的主体罐23靠近第一液体导通管22的底部及盖体罐25靠近第二液体导通管24的底部分别设有一块过滤网100。在本实施例中，过滤网100为孔径为100目的不锈钢网，不锈钢的材质为316l。

结合图9所示，自吸式中和机构40包括连接流量计32的自吸进料管41，自吸进料管41上设有单向阀组件42，所述的单向阀组件42分别通过第一截止阀43和第二截止阀44连接酸性中和剂储罐45和碱性中和剂储罐46。

具体的说，自吸进料管41的两端为进料端47和出料端48，进料端47连接流量计32，在进料端47和出料端48之间设有自吸通道49，所述的自吸通道49位于自吸进料管41的侧壁上，所述的自吸进料管41的内径由进料端47往出料端48的方向逐渐变小从而形成圆锥形的流道，所述的自吸通道49靠近出料端48，所述的单向阀组件42包括阀座50，所述的阀座50连接自吸通道49且与自吸通道49密封连接，所述的阀座50内设有呈环形的单向板51，所述的单向板51靠近自吸通道49的一端设有密封圈52，在密封圈52上压设有一块密封板53，所述的密封板53连接有呈拉伸状态的弹簧54，且所述的弹簧54固定在阀座50上。进料端47连接流量计32，出料端48连接液液混合器35。

单向阀组件42的另一种方案是，结合图10所示，阀座50上还设有一块呈环形的固定板50a，所述的弹簧54一端与固定板50a连接，另一端与密封板53连接。

密封板与阀座内壁之间具有间隙，密封板的外径小于自吸通道的内径。送料泵31通过流量计将废液泵入到自吸进料管41，通过流量计32读取流量，废液流经自吸进料管41内部时，自吸通道49内形成负压，密封板53克服弹簧54的拉力后脱离密封圈9，中和液进入到自吸通道49与自吸进料管41内的废液混合，经过液液混合器35后混合均匀并中和，用第二ph计36检测中和后的液体的ph值，如ph值达标，则经过缓冲剂组件33后直接排放，如ph值不达标则打开回流阀24a和回流泵24b回到废水储罐30中。再通过第一截止阀43和第二截止阀44调整废液和中和剂的对应量，使排放液ph值达标。

本领域技术人员应当理解，在流量计32和送料泵31之间可以调节阀，如截止阀，球阀，隔膜阀等，用来调节流量，使废水通过缓冲剂组件33达到缓冲的量得到平衡。本领域技术人员还应当理解，废水储罐30中的废水可以先加酸或加碱进行预中和。

待处理的废水先储存在废水储罐30中，再用送料泵31泵送或者也可以直接用送料泵31泵到缓冲剂组件33中，缓冲剂组件33释放缓冲液，调节废水的ph值，使其符合排放的要求。

结合图6所示，所述的缓冲剂20呈圆筒形，缓冲剂20内部具有能使液体通过的导流通道26，导流通道26有若干个呈环形阵列排列从而使缓冲剂形成蜂窝煤状结构，且导流通道26的轴心线与第一液体导通管22和第二液体导通管24平行，所述的罐体21呈圆筒形且具有与缓冲剂20的形状、大小相配适的容置腔，所述的废水储罐30上设有第一ph计34，自吸式中和机构40连接有液液混合器35，液液混合器35连接第一液体导通管22，在液液混合器35的出口处设有第二ph计36。

第二ph计36用于检测处理后的废水的ph值，第一ph计34可以检测废水储罐30中的废水的ph值。

缓冲剂由na2hpo4·12h2o、nah2po4·h2o、pam和水组成。pam为聚丙烯酰胺。具体的说，缓冲剂由以下质量份数的组分组成：

所述的缓冲剂20由压制器制作，如图1所示，压制器包括成型筒1，所述的成型筒1内固定连接有若干成孔柱2，所述的成型筒1顶部封闭且活动连接有一个压手柄3，所述的压手柄3插入到成型筒1中，压手柄3端部固定有一块位于成型筒1内部的成型板4，所述的成型板4上具有与成孔柱2一一对应的穿孔，成孔柱2穿过穿孔，成型板4能沿成孔柱2外壁上下滑动，成型板4与成孔柱2活动连接，成型筒1的底部呈开口状且转动连接有一块能将成型筒1底部的开口封闭的成型密封板5。

结合图3所示，成型筒1的底部具有一个呈倒圆锥台型的第一密封部14，所述的成型密封板5顶部具有一个呈圆锥台型的第二密封部15，第二密封部15与第一密封部14的形状、大小相配适从而使第二密封部15能恰好卡入到第一密封部14中。成型密封板5与成型筒1底部通过销轴16转动连接。成孔柱2底部与第一密封部14顶部齐平。

结合图2所示，成孔柱2呈环形阵列设置在成型筒1内，且当成型密封板5转动至与成型筒1底部密封后，成孔柱2底部恰好顶住成型密封板5顶部。

优选方案，结合图5所示，成孔柱2为呈空心的圆筒状且成孔柱2底部密封，成孔柱2外壁密布有出料孔6，所述的压手柄3上还连接有一块位于成型筒1外部的压料板7，压料板7上设有若干与成孔柱2一一对应的压料柱8，压料柱8插入到成孔柱2中且与成孔柱2活动连接。成孔柱2顶部延伸出成型筒1顶部且呈开口状，压料柱8从成孔柱2的顶部插入到成孔柱2中。

在成孔柱2可以灌入称量好的水，压料过程中水从出料孔6被压料柱8均匀挤出，湿润pam使pam膨胀形成粘性，压料过程中粉末被pam自身粘性粘合，得到的缓冲剂结构牢固。

更有选的方案是，采用自动加水，成孔柱2通过连接管9相互连接，且其中一个成孔柱2连接有一个能向成孔柱2中加水的加水机构10。

结合图4所示，加水机构10包括连接其中一根成孔柱2的加水管11，加水管11位于成型板4上方，加水管11可以是软管，也可以是硬管，加水管11延伸出成型筒1外部且连接有一个加水桶17，在加水管11延伸出成型筒1外的管道上设有一个截止阀12。打开截止阀12，加水桶17内的水能流入到成孔柱2中，关闭截止阀后，停止加水。

每两根相邻的成孔柱2之间均连接有一根连接管9从而使成孔柱2之间形成网状的连接结构。

成孔柱2内设有密封圈13，压料柱8插入到成孔柱2中与成孔柱2密封连接，所述的出料孔6位于密封圈13下方。

本发明的工作过程是：

废水储罐30的送料泵31，以及连接送料泵31的流量计32，所述的流量计32依次连接自吸式中和机构40和缓冲剂组件33。第二液体导通管24还通过回流阀24a和回流泵24b连接废水储罐30，第二液体导通管24另外还连接有排放管路。

按上述的na2hpo4·12h2o、nah2po4·h2o和pam的配比，进行称重、混合和过筛，得到缓冲剂粉末备用。

打开成型密封板5，压手柄3先拉动成型板4到达加水管11位置，在成型筒1中加入缓冲剂粉末至与第一密封部14顶部齐平，旋转成型密封板5盖住成型筒1底部，将成型筒1放到地面上。

打开截止阀12，网加水桶17中加水，加入适量水约占缓冲剂粉末重量的5-10％后关闭截止阀12，压动压手柄3使成型板4往下运动，同时成型密封板5带动压料柱8往下，将成孔柱2中的水从出料口6中挤出，在压手柄3下降过程中，水慢慢挤出，湿润缓冲剂粉末，将pam湿润膨大并具有粘性，使na2hpo4·12h2o、nah2po4·h2o和pam被粘结，成型板4下压三分之一至二分之一距离后，停止下压，用手按住压手柄3五到十分钟，之后打开成型密封板5，再将压手柄3下压将成型筒1中的物料挤出，得到蜂窝状缓释缓冲剂。

将缓冲剂放入到主体罐23中，盖体罐25与主体罐23螺接，第一液体导通管22连接进水管，第二液体导通管24连接液液混合器35，送料泵31泵送的水流经过缓冲剂20后，缓冲剂中的na2hpo4·12h2o和nah2po4·h2o同步溶解，起到对水的ph缓冲作用。由于缓冲剂中具有pam，pam遇水后膨大，将na2hpo4·12h2o、nah2po4·h2o包裹住，在水里不会马上溶解，达到缓释效果。

启动送料泵31，废水流入到自吸进料管41中，根据流体动力学的原理，在自吸通道49内产生负压，密封板53打开，这是，可根据废水储罐中的ph值选择加入酸性中和剂或碱性中和剂，从而选择打开第一截止阀43或第二截止阀44，对废水进行中和。

本领域技术人员应当理解，根据废液的酸碱度，采用的中和剂是不同的，如废液为酸性，则中和剂为碱性的小苏打液或氢氧化钠溶液，如废液为碱性，则中和剂为酸性的磷酸溶液或盐酸溶液或硫酸溶液等。

中和后的废水经过液液混合器混合均匀后，废水流入到罐体1中，流经缓冲剂20的导流通道26，na2hpo4·12h2o和nah2po4·h2o溶解，而pam溶胀后形成高粘度的高分子凝胶，达到减缓磷酸盐溶解的效果，起到缓释作用，水流与磷酸盐混合后，ph值起到缓冲，液液混合器35起到混合均匀的效果，用第二ph计36检测调节后的废水的ph值，通过检测数据调整废水流量。

本实施例，通过预先将废水储罐30中的废水的ph值调节至6-8，1kg缓冲剂可处理10-20吨的废水，1kg上述的缓冲剂对应的处理流量为5-10t/hr，处理后的废水的ph值在6.8-7.2之间。

实施例2

本实施例与实施例1的结构和工作原理基本相同，不同之处在于，

缓冲剂由以下质量份数的组分组成：

实施例3

本实施例与实施例1的结构和工作原理基本相同，不同之处在于，

缓冲剂由以下质量份数的组分组成：

实施例4

本实施例与实施例1的结构和工作原理基本相同，不同之处在于，

缓冲剂由以下质量份数的组分组成：

实施例5

本实施例与实施例1的结构和工作原理基本相同，不同之处在于，

缓冲剂由以下质量份数的组分组成：

实施例6

本实施例与实施例1的结构和工作原理基本相同，不同之处在于，

缓冲剂由以下质量份数的组分组成：

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了成型筒1、成孔柱2、压手柄3、成型板4、成型密封板5、出料孔6、压料板7、压料柱8、连接管9、加水机构10、加水管11、截止阀12、密封圈13、第一密封部14、第二密封部15、销轴16、加水桶17、缓冲剂20、罐体21、第一液体导通管22、主体罐23、第二液体导通管24、回流阀24a、回流泵24b、盖体罐25、导流通道26、废水储罐30、送料泵31、流量计32、缓冲剂组件33、第一ph计34、液液混合器35、第二ph计36、自吸式中和机构40、自吸进料管41、单向阀组件42、第一截止阀43、第二截止阀44、酸性中和剂储罐45、碱性中和剂储罐46、进料端47、出料端48、自吸通道49、阀座50、固定板50a、单向板51、密封圈52、密封板53、弹簧54等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。