一种基于自诱导结晶的固液分离一体化装置的制作方法

本技术涉及污水处理，尤其涉及一种基于自诱导结晶的固液分离一体化装置。

背景技术：

1、在目前污水处理中经常采用化学沉淀法进行污水处理，而化学沉淀法是指向污水中投放某些化学物质，使其与污水中需要去除的污染物发生直接的化学反应，使污染物生成难溶于水的沉淀物，从而使污染物与水分离除去的方法，也是一种常见的工业污水处理方法，其常用于处理磷酸根(po43-)、氨氮(nh4+)、氟离子(f-)、金属离子(如cu2+、mg2+、ca2+)等不同类型的污染物；传统化学沉淀法使用的沉淀设备存在很多缺点，得到的污泥粒径小、含水率高、杂质多以及不能回用等问题，最终只能作为固废甚至危废处理，导致处置费用高，亦造成环境污染。

2、基于此，出现了以诱导结晶为原理的结晶反应器，使要去除的物质在晶种上发生诱导结晶反应，从而沉积在晶种上，然后通过底部排泥，达到污染物处理目的，并且能够实现资源(结晶物)的回收。

3、但是目前现有的诱导结晶技术存在仍以下几个问题：1)需要加入诱导载体如石英砂、砂粒等，并且后续反应还需进行再次分离，操作复杂，无形中增加了运行费用成本；2)结晶反应器一般采用搅拌沉淀一体化设计，其容易出现小颗粒晶体外流以及出水不稳定等的风险。

技术实现思路

1、本实用新型针对以上问题，提供了一种基于自诱导结晶的固液分离一体化装置，其无需添加诱导结晶载体，通过调控搅拌器的搅拌速度，使得污泥区的细小颗粒形成内循环流体，与已形成的晶种反应生成晶体颗粒，实现装置内部的自结晶；并且可以增大污泥粒径，降低污泥含水率，出水稳定，实现有价资源的回收利用，减少占地面积，节约投资，创造一定的经济效益。

2、为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

3、一种基于自诱导结晶的固液分离一体化装置，包括结晶反应器，所述结晶反应器内由下至上依次设有相互连通的污泥沉降区、循环结晶区以及固液分离区；

4、所述循环结晶区由内筒以及外筒组成，所述内筒的内部与外筒连通，并且所述内筒以及外筒之间设有循环流动通道；

5、所述循环结晶区还设有弧形挡板，弧形挡板设置在内筒的上方，所述弧形挡板与外筒之间设有水溶液通道；

6、所述结晶反应器的上方设有搅拌装置，所述搅拌装置的搅拌棒向下延伸设置在内筒的内部；

7、所述结晶反应器还连通设有污水输送组件、药剂输送组件以及ph调节输送组件。

8、进一步的，所述弧形挡板的弧形开口向下，并且其弧形角度为10°至20°。

9、进一步的，所述外筒的内壁在对应弧形挡板的位置呈漏斗状。

10、进一步的，所述污泥沉降区的底部呈锥形，其倾斜角度为30°至60°。

11、进一步的，所述结晶反应器的底部设有污泥排放口，所述污泥排放口与污泥沉降区连通。

12、进一步的，所述固液分离区包括沉降分离区和产水区，所述沉降分离区设置在弧形挡板的上方；所述沉降分离区的上方设有出水堰，所述出水堰与产水区连通；所述产水区设置在出水堰的周边，产水区的一侧设有出水口。

13、进一步的，所述出水堰为三角直角出水堰。

14、进一步的，所述污水输送组件包括集水罐以及蠕动提升泵，所述集水罐设有进水管与内筒的下部连通，所述蠕动提升泵设置在集水罐与内筒连通之间的进水管处。

15、进一步的，所述药剂输送组件包括药剂罐以及加药泵，所述药剂罐设有进药管与内筒的下部连通，所述加药泵设置在药剂罐与内筒连通之间的进药管处。

16、进一步的，所述ph调节输送组件包括ph调节罐以及ph调节泵，所述ph调节罐设有ph调节管与内筒的中部连通，所述ph调节泵设置在ph调节罐与内筒连通之间的进ph调节管处。

17、本实用新型的有益效果如下：

18、(1)通过将加药、反应、沉淀、泥水分离等工艺合成到自诱导结晶装置一体化中，工艺过程简单、结构紧凑、占地面积减少、节约基建投资费用；(2)通过弧形挡板的设计，可以使上升的小晶核折回到外筒向下运动，同时在搅拌装置的作用下，小晶核的循环流动，促进小晶核向晶体的生长，从而达到稳定水流状态，实现泥水的彻底分离。(3)通过在装置中设置污泥沉降区、循环结晶区、固液分离区，可以有效延长晶体的停留时间，依靠诱导结晶原理，细小污泥可以持续在晶体表面团聚，最终得到粒径大、含水率低的污泥。(4)通过结晶得到的结晶产物，可对外出售，获取一定的经济利益。

技术特征：

1.一种基于自诱导结晶的固液分离一体化装置，其特征在于，包括结晶反应器(1)，所述结晶反应器(1)内由下至上依次设有相互连通的污泥沉降区(100)、循环结晶区(200)以及固液分离区(300)；

2.根据权利要求1所述的一种基于自诱导结晶的固液分离一体化装置，其特征在于，所述弧形挡板(240)的弧形开口向下，并且其弧形角度为10°至20°。

3.根据权利要求1所述的一种基于自诱导结晶的固液分离一体化装置，其特征在于，所述外筒(220)的内壁在对应弧形挡板(240)的位置呈漏斗状。

4.根据权利要求1所述的一种基于自诱导结晶的固液分离一体化装置，其特征在于，所述污泥沉降区(100)的底部呈锥形，其倾斜角度为30°至60°。

5.根据权利要求1所述的一种基于自诱导结晶的固液分离一体化装置，其特征在于，所述结晶反应器(1)的底部设有污泥排放口(110)，所述污泥排放口(110)与污泥沉降区(100)连通。

6.根据权利要求1所述的一种基于自诱导结晶的固液分离一体化装置，其特征在于，所述固液分离区(300)包括沉降分离区(310)和产水区(320)，所述沉降分离区(310)设置在弧形挡板(240)的上方；所述沉降分离区(310)的上方设有出水堰(330)，所述出水堰(330)与产水区(320)连通；所述产水区(320)设置在出水堰(330)的周边，产水区(320)的一侧设有出水口(321)。

7.根据权利要求6所述一种基于自诱导结晶的固液分离一体化装置，其特征在于，所述出水堰(330)为三角直角出水堰。

8.根据权利要求1所述的一种基于自诱导结晶的固液分离一体化装置，其特征在于，所述污水输送组件(500)包括集水罐(510)以及蠕动提升泵(520)，所述集水罐(510)设有进水管(530)与内筒(210)的下部连通，所述蠕动提升泵(520)设置在集水罐(510)与内筒(210)连通之间的进水管(530)处。

9.根据权利要求1所述的一种基于自诱导结晶的固液分离一体化装置，其特征在于，所述药剂输送组件(600)包括药剂罐(610)以及加药泵(620)，所述药剂罐(610)设有进药管(630)与内筒(210)的下部连通，所述加药泵(620)设置在药剂罐(610)与内筒(210)连通之间的进药管(630)处。

10.根据权利要求1所述的一种基于自诱导结晶的固液分离一体化装置，其特征在于，所述ph调节输送组件(700)包括ph调节罐(710)以及ph调节泵(720)，所述ph调节罐(710)设有ph调节管(730)与内筒(210)的中部连通，所述ph调节泵(720)设置在ph调节罐(710)与内筒(210)连通之间的进ph调节管(730)处。

技术总结
本技术涉及一种基于自诱导结晶的固液分离一体化装置，包括结晶反应器，所述结晶反应器内由下至上依次设有相互连通的污泥沉降区、循环结晶区以及固液分离区；所述循环结晶区由内筒以及外筒组成，所述内筒的内部与外筒连通，且所述内筒以及外筒之间设有循环流动通道；所述循环结晶区还设有弧形挡板，弧形挡板设置在内筒的上方，所述弧形挡板与外筒之间设有水溶液通道；所述结晶反应器的上方设有搅拌装置，所述搅拌装置的搅拌棒向下延伸设置在内筒的内部；所述结晶反应器还连通设有污水输送组件、药剂输送组件以及pH调节输送组件。通过将加药、反应、沉淀、泥水分离等工艺合成到自诱导结晶装置一体化，工艺过程简单、结构紧凑、占地面积减少。

技术研发人员：张颖,曾子玥,刘思,李得元,宋乐山,赵曙光,王俊,陈长松,何超群,陈红继,曹长,单升益
受保护的技术使用者：深圳永清水务有限责任公司
技术研发日：20221215
技术公布日：2024/1/13