一种工业循环水处理优化装置

1.本实用新型涉及循环水处理领域，特别涉及一种工业循环水处理优化装置。


背景技术：

2.自工业时代初期起，工厂就一直作为用水大户消耗着大量的淡水资源。其中主要的消耗，就是用以保持工业设备温度而使用的冷却水。冷却水因为循环使用，水中的钙、镁等离子不断富集，使水体出现硬度偏高的情况。如果不进行软化处理和排放，高硬度的水体会在冷却管中留下大量的水垢而降低导热效率，影响整个冷却系统的冷却效率，长期富集则需更换管道或设备，更严重者甚至需要更换整个系统。
3.如公布号为cn113735364a，公布日为2021年12月03日的专利文件公开了一种电磁波净化设备，其包括电磁波反应腔，所述电磁波反应腔上设置有若干磁控管，且电磁波反应腔内螺旋设置有水处理过流管路，所述水处理过流管路的入水口连通有沉淀箱，所述沉淀箱内的侧壁下方连通有进水管；所述沉淀箱的内部设置有用以除去污水中固体杂质的过滤层，所述过滤层覆盖沉淀箱的横截面；所述沉淀箱内还设置有用以辅助污水产生沉淀的沉淀组件以及加药组件。
4.上述方案能优化沉淀处理效果，但设备较为复杂，对于软化、沉淀、除垢集成化程度不高，维护、检修不便，需要人员经常进行清理维护。


技术实现要素：

5.为解决在保证处理效果的同时，提高设备集成度、维护和清理方便度问题，本实用新型提供一种工业循环水处理优化装置，包括主体，过滤区、投药反应区、沉淀区及软化水区；
6.所述主体包括左侧箱体及右侧箱体，所述左侧箱体高于所述右侧箱体；所述左侧箱体上部通过管道所述右侧箱体上部连接；所述管道上设有控制阀；
7.所述过滤区设置于所述左侧箱体上部，所述过滤区下方设有投药反应区，所述沉淀区位于所述过滤区下方；所述过滤区通过外箱通路联通所述沉淀区；
8.所述软化水区位于所述右侧箱体，所述软化水区与所述沉淀区通过活动板联通。
9.在一实施例中，所述过滤区包括滤料层及集水区；所述集水区设置于所述滤料层下方，所述集水区通过集水区底板上的集水孔与所述投药反应区联通。
10.在一实施例中，所述滤料层通过孔板与所述集水区分隔，所述孔板上均匀排布有直径为1mm的滤水孔。
11.在一实施例中，所述滤料层滤料为石英砂，所述石英砂颗粒半径为0.5～1.2mm。
12.在一实施例中，所述投药反应区包括入药管、斜板及异向折板；
13.所述入药管设置于所述集水孔下方的壁面上，与外界联通；所述斜板斜向固定于所述左侧箱体，所述斜板最高点固定于所述入药管下方，使得所述投药反应区整体形状为直角梯形；所述异向折板竖直地固定在所述斜板上。
14.在一实施例中，所述异向折板上开有方孔，所述斜板上设置有至少四个所述异向折板。
15.在一实施例中，所述沉淀区包括隔板与底部垫层，所述隔板固定于所述斜板及所述底部垫层之间，所述底部垫层设置于所述左侧箱体最底部。
16.在一实施例中，所述底部垫层上设有用于反冲洗的底部入水口。
17.在一实施例中，所述软化水区还设有用于感应液位的感应器模块。
18.在一实施例中，所述活动板与所述感应器模块电连接。
19.基于上述，与现有技术相比，本实用新型提供的一种工业循环水处理优化装置，有益效果如下：
20.1、本实用新型将污水先经过过滤区简单过滤后，添加软化剂、絮凝剂在投药反应区进行混合，然后进入沉淀区陆续沉淀后，最后上清液进入软化水区并从出水口流出。同时在进行例行的简单清理时也不需要人工操作，只要设定周期，装置会自行同时完成两个部分的清理，将人工成本缩减到只有需要大检修清理时才需要人工操作，同时内部构件做到模块化，方便清理维护。
21.2、本实用新型在投药反应区，投加还原剂为石灰，混凝剂为聚合氯化铝。原因是常规上循环水属于弱碱性水，故使用石灰作为软化剂，使氢氧根结合原水中的重金属离子并析出。而聚合氯化铝因有较强的交联吸附性能，反应快、效果好，且腐蚀性低不容易对金属挡板产生腐蚀伤害。
22.3、本实用新型异向折板使用塑料折板，为了达到使水流通过，又不会对絮状体起到阻拦作用，故而采用单一大孔。投加的药物在水力作用下完成混凝反应，并在最后一处折板的向下开口处经由外箱流道流到沉淀区。
23.4、本实用新型沉淀区的隔板对角布置开口，隔板主体采用不锈钢，首先是为了避免被絮凝剂残留腐蚀，再一个为了利于导磁，在反冲洗时利用电磁传导到隔板上将被冲起来的悬浮的金属盐沉淀吸引并固定在隔板表面，然后在冲洗结束后逐个消磁，将金属盐沉淀随水一起排出，便于达到较好的反冲洗效果。
24.5、本实用新型沉淀区之所以设计为曲折的流道是为了提高水体的停留时间和沉淀距离。而当沉淀物沉积下来后就会堆积在底部垫层之上，由于底部垫层内直接与反冲洗管道接入，所以使用无纺布覆盖在垫层表面以阻止沉淀物通过其表面后与反冲洗管道接触。
25.6、本实用新型感应模块内定逻辑为：在两个感应器电信号都为通路时进入激活态，激活态下默认开启高位活动板。当激活态下出现一端电信号为闭路(因为重力，默认为高位感应器闭路)时，进入转变态，关闭高位活动板并打开低位活动板。当两个感应器都失去通路信号时，进入关闭态，两个活动板门都关闭。进而在液位感应器的通断状态下控制活动板门以达到自动化的效果。
26.本实用新型的其它特征和有益效果将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他有益效果可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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；在下面描述中附图所述的位置关系，若无特别指明，皆是图示中组件绘示的方向为基准。
28.图1为本实用新型提供的一种工业循环水处理优化装置一实施例的立体图；
29.图2为本实用新型一实施例内部结构主视图；
30.图3为图2a-a处截面俯视图；
31.图4为本实用新型一实施例中孔板一角放大图；
32.图5为本实用新型一实施例中异向折板最下格方孔示意图；
33.图6为本实用新型一实施例中异向折板最上格方孔示意图。
34.附图标记：
35.110左侧箱体
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111外箱通路
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112进水口
36.120右侧箱体
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121出水口
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122排污口
37.200过滤区
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210滤料层
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211孔板
38.220集水区
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300投药反应区
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310入药管
39.320斜板
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330异向折板
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331最下格方孔
40.332最上格方孔
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400沉淀区
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410隔板
41.420底部垫层
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431低位活动板
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432高位活动板
42.500软化水区
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510高液位感应器
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520低液位感应器
43.530防溅挡板
具体实施方式
44.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；下面所描述的本实用新型不同实施方式中所设计的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合；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。
45.在本实用新型的描述中，需要说明的是，本实用新型所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义，不能理解为对本实用新型的限制；应进一步理解，本实用新型所使用的术语应被理解为具有与这些术语在本说明书的上下文和相关领域中的含义一致的含义，并且不应以理想化或过于正式的意义来理解，除本实用新型中明确如此定义之外。
46.本实用新型提供一种工业循环水处理优化装置，包括主体，过滤区200、投药反应区300、沉淀区400及软化水区500；
47.所述主体包括左侧箱体110及右侧箱体120，所述左侧箱体110高于所述右侧箱体120；所述左侧箱体110上部通过管道所述右侧箱体120上部连接；所述管道上设有控制阀；
48.所述所述过滤区200设置于所述左侧箱体110上部，所述过滤区200下方设有投药反应区300，所述沉淀区400位于所述投药反应区300下方；所述投药反应区300通过外箱通路111联通所述沉淀区400；
49.所述软化水区500位于所述右侧箱体120，所述软化水区500与所述沉淀区400通过活动板联通。
50.具体实施时，如图1～2所示，主体由左侧箱体110及右侧箱体120构成，两箱体上部分由一根管道连接，管道上有一个控制阀门。
51.左侧箱体110从上至下分为三层。最上面一层为过滤区200，用于过滤大颗粒的成型水垢。过滤区200下方为投药反应区300，在投药反应区300中投加相应的软化剂和絮凝剂，水流带着药品进入投药反应区300，随着过水截面的变化，流态发生变化，水流带着药品在折投药反应区300内进行混合和反应。
52.投药反应区300下方为沉淀区400，水体通过外箱通路111将水体转至下层的沉淀区400中，在沉淀区400中，水体中沉淀物落在底部。沉淀后的水最后可以在两个箱体结合处通过活动板将清水导向右侧箱体120。优选的，左侧箱体110上方设置进水口112，右侧箱体120下方设置出水口121及排污口122。
53.实际工作时，循环水依次经过过滤区200、投药反应区300、沉淀区400、软化水区500，完成净化后排出。
54.在一实施例中，所述过滤区200包括滤料层210及集水区220；所述集水区220设置于所述滤料层210下方，所述集水区220通过集水区220底板上的集水孔与所述投药反应区300联通。
55.具体实施时，如图2所示，滤区包括滤料层210及集水区220，滤料层210设置于集水区220上方，集水区220用于收集经过滤料层210过滤的水体，之后水体通过集水区220底板上的集水孔流向投药反应区300。
56.在一实施例中，所述滤料层210通过孔板211与所述集水区220分隔，所述孔板211上均匀排布有直径为1mm的滤水孔。
57.具体实施时，如图4所示，滤料层210由孔板211及设置在孔板211上的滤料构成，孔板211上均匀排布有直径为1mm的滤水孔，用于及时排出过滤后的水体。
58.在一实施例中，所述滤料层210滤料为石英砂，所述石英砂颗粒半径为0.5～1.2mm。
59.具体实施时，滤料层210滤料采用石英砂，石英砂颗粒半径为0.5～1.2mm，使其在达到过滤效果的同时，不会穿过孔板211。
60.在一实施例中，所述投药反应区300包括入药管310、斜板320及异向折板330；
61.所述入药管310设置于所述集水孔下方的壁面上，与外界联通；所述斜板320斜向固定于所述左侧箱体110，所述斜板320最高点固定于所述入药管310下方，使得所述投药反应区300整体形状为直角梯形；所述异向折板330竖直地固定在所述斜板320上。
62.具体实施时，如图2所示，在集水区220与斜板320之间一层为投药反应区300，其大体形状呈直角梯形，入药管310设置于集水孔下方的壁面上，斜面最上端距固定于所述入药管310下方，根据斜板320的水平距离，竖直并且均匀地设置异向折板330，优选的，异向折板330水平夹角为60度。经过折板反应区后，水体由外箱通路111将水体转至下层。
63.在一实施例中，所述异向折板330上开有方孔，所述斜板320上设置有至少四个所述异向折板330。
64.具体实施时，如图2及图5～6所示，异向折板330上方孔，便于絮凝物的通过。斜板320上设置有至少四个所述异向折板330，用于使药物与水体混合均匀。优选的，以斜板320最低点往最高点方向，第一及第三个异向折板330的最上格单板开最上格方孔332，孔面积占总面积比为80％，具体形状如图6所示；第二及第四折板的最下格单板开最下格方孔331，孔面积占总面积比为90％，具体形状如图5所示。
65.在一实施例中，所述沉淀区400包括隔板410与底部垫层420，所述隔板410固定于所述斜板320及所述底部垫层420之间，所述底部垫层420设置于所述左侧箱体110最底部。
66.具体实施时，如图2及图3所示，沉淀区400内设置有隔板410与底部垫层420，隔板410固定在斜板320及底部垫层420之间。优选的，与隔板410与异向折板330竖直方向位置相同，并且第一隔板410、第三隔板410与左侧箱体110背面板接触位置开一个开口以过水；第二隔板410、第四隔板410在与左侧箱体110前面板接触位置开一个开口以过水。底部垫层420设置于左侧箱体110的最底部。
67.进一步的，隔板410主体采用不锈钢，首先是为了避免被絮凝剂残留腐蚀，再一个为了利于导磁，在反冲洗时利用电磁传导到隔板410上将被冲起来的悬浮的金属盐沉淀吸引并固定在隔板410表面，然后在冲洗结束后逐个消磁，将金属盐沉淀随水一起排出，便于达到较好的反冲洗效果。
68.在一实施例中，所述底部垫层420上设有用于反冲洗的底部入水口。
69.具体实施时，底部垫层420上设有用于反冲洗的底部入水口。优选的，底部垫层420表面覆盖无纺布。
70.在一实施例中，所述软化水区500还设有用于感应液位的感应器模块。
71.具体实施时，如图2所示，软化水区500还设有用于感应液位的感应器模块。具体的，感应模块包括高液位感应器510及低液位感应器520。优选的，在高液位感应器510处设置防溅挡板530。
72.在一实施例中，所述活动板与所述感应器模块电连接。
73.具体实施时，活动板与感应器模块电连接，活动板根据感应器模块传来的液位信息，进行开启或闭合。优选地，活动板包括高位活动板432及低位活动板431。在实际运行时，根据高液位感应器510及低液位感应器520的感应到的液位控制高位活动板432及低位活动板431的开启或闭合。具体的，高位活动板432运行逻辑为“两个感应器都通路时开启”；低位活动板431运行逻辑为“两个感应器中任意一个且只有一个通路时开启”。
74.综上所述，本实用新型水处理运行流程：
75.水流通过进水口，流入装置的过滤区200，在重力作用下流过滤料层210，处理掉大颗粒的成型水垢。接着在过滤完成后，进入集水区220，等待进入投药反应区300。
76.水体从集水孔流入投药反应区300，同时入药管310也在投加相应的软化剂和絮凝剂，水流带着药品接触异向折板330，随着过水截面的变化，流态发生变化，水力带着药品在异向折板330间进行混合和反应。加药后的水借由斜板320的倾斜角度向最左侧流动，最后经过折板反应区通过背板上预留的外箱通路111往下层沉淀区400流去。
77.通过隔板410延长水体的沉淀长度以尽量保证沉淀相对完全，期间沉淀物会落在
垫层上布置的无纺布上，沉淀后的水最后可以在两个箱体结合处通过活动板将清水导向右侧箱体120。当右侧箱体120水位超过低位液位感应器但未超过高位液位感应器时，出水口121并不会打开，而是会继续蓄水。当水位同时触发两个液位感应器时，出水阀门才会打开，处理过的水流出，导入下一个步骤。
78.本实用新型反冲洗流程：
79.收到反冲洗指令后，关闭入水口。当出水口121不再有水流出后，关闭出水口121，打开排污口122；装置内整体水位下降。
80.当水位降到高位液位感应器以下时，感应器断路，高位活动板432根据其运行逻辑“两个感应器都通路时开启”而关闭；低位活动板431根据其运行逻辑“两个感应器中任意一个且只有一个通路时开启”而开启；此时整个软水化区500从高位液位感应器到低位液位感应器的水都会通过沉淀区400所有隔板410相互错开的开口对底部沉淀进行冲刷，并通过所控制活动板流出，最后从排污口122排出。
81.当液位下降到低位液位感应器以下时，此时几乎完成排水；由于两个感应器同时断路，高位及低位活动板431皆闭合，并将电信号传给控制台；控制台可以启动反冲洗泵及其相应管阀并打开软化水区500顶部联通阀，并启动隔板410的导磁模块。
82.反冲洗泵启动后，水流通过垫层上面板中细小孔格向上冲洗，透过底部无纺布带起底部沉淀，由于沉淀区400设计，这些沉淀大量悬浮在沉淀区400内并被导磁后的隔板410吸引固着。而反冲洗水流经过滤料下的布水区均匀地进行反冲洗，反冲洗水经过滤料层210后经由连通管流入软化水区500。
83.随着反冲洗进行，软化水区500的液位逐渐接近达到高位液位感应器，此时布置好的防溅挡板530会阻止在水流下落时因水跃现象而飞到高位液位感应器位置的水滴。当软化水箱的实际液位达到高位液位感应器以上，根据逻辑活动板电路重新启动，同时打开高液位感应器510所控制高位活动板432并传递信号给控制器，控制器对于隔板410进行延时逐个消磁，此时大部分沉淀跟随水流流往右侧水箱。
84.同时控制器关闭反冲洗管阀并停泵，水位往下降；水位低于高位液位感应器之后，高位活动板432关闭，低位活动板431打开，悬浮状态的沉淀跟着反冲洗的污水一起流出。至此，完成反冲洗，同时沉淀区400也完成了沉淀物清除。
85.另外，本领域技术人员应当理解，尽管现有技术中存在许多问题，但是，本实用新型的每个实施例或技术方案可以仅在一个或几个方面进行改进，而不必同时解决现有技术中或者背景技术中列出的全部技术问题。本领域技术人员应当理解，对于一个权利要求中没有提到的内容不应当作为对于该权利要求的限制。
86.尽管本文中较多的使用了诸如左侧箱体、外箱通路、右侧箱体、滤料层、孔板、集水区、入药管、斜板、异向折板、方孔、隔板、底部垫层、高位活动板、低位活动板、软化水区、高液位感应器、低液位感应器、防溅挡板等术语，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实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的；本实用新型实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
87.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限
制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。