一种用于废水除硬软化的化学结晶处理装置的制作方法

本发明属于废水除硬软化，具体涉及一种用于废水除硬软化的化学结晶处理装置。

背景技术：

1、有些废水中ca2+、mg2+、mn2+的含量较高，例如矿井水、工业循环水、城市污水厂中水等，高硬度废水对工业生产和人们生活影响较大，特别是在工业生产中，会造成设备堵塞等一系列问题，研究废水的软化方法并有效降低硬度是实现上述废水得以有效利用的关键技术。

2、现阶段，常用的降低废水硬度的方法包括石灰软化法、离子交换法、膜软化法等。然而，石灰软化法存在初始投资较高、药剂投加量大、废弃物产量大、运行管理繁琐、占地面积大等问题。离子交换法为保证树脂的吸附能力，需经常性对树脂进行反洗和再生，运行成本较高。膜软化法的投资和运行成本都很高，处理高硬度废水过程中，膜通量衰减和膜组件结垢现象严重，会影响膜组件的使用寿命。

3、化学结晶造粒流化床技术基于结晶动力学原理，通过向水中投加一定比例的晶种和碱性药剂(如氢氧化钠、碳酸钠)，与水混合均匀，并与水中碱发生反应，利用设备及水力作用完成结晶造粒的过程，从而达到软化出水的效果。

4、相对石灰软化法、离子交换法、膜软化法，化学结晶造粒流化床技术具有成本低、效率高、投资省等优势。但现有的化学结晶造粒流化床装置在运行过程中，仍存在一定的缺陷，如布水管和布药管容易堵塞、布药不均匀，结晶颗粒分离效果差，产水浊度过高，出水水质差等问题。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供一种用于废水除硬软化的化学结晶处理装置，由下至上包括晶体排放区、布水区、初始布药区、造粒区、分离区和清水区；晶体排放区和布水区整体为上大下小的锥形，晶体排放区的底部连接排放管，用于排出结晶完成的晶粒；布水区下部的外侧设有至少一个环形布水管，环形布水管通过若干个布水支管对应连接布水区内的若干个布水口，用于均匀输入废水；初始布药区内设有第一布药器，向造粒区内输入药剂，第一布药器的上表面设有若干第一布药口，第一布药口上方设有锥形挡板一，避免布药口被落下的晶体堵塞；

2、废水和药剂在造粒区内反应结晶，造粒区和分离区的外部设有夹层，夹层内为沉降区，沉降区的顶部与分离区连通，沉降区底部与造粒区底部连通，用于将分离区内随水流上升的晶体回流至造粒区，继续结晶生长。

3、可选的，所述化学结晶处理装置整体为圆柱形，晶体排放区、布水区和初始布药区设在所述化学结晶处理装置的底部，所述化学结晶处理装置的底部为上大下小的锥形；

4、所述化学结晶处理装置的底部上方由内至外包括同心设置的内筒和外筒，内筒与外筒之间的空间为夹层，外筒即为所述化学结晶处理装置的器壁；

5、内筒内部设有造粒区和分离区，内筒的上方设置清水区。

6、可选的，所述晶体排放区对应布水区的中间位置；

7、排放管上连接有清洗支管一，清洗支管一上连接有清洗支管二，清洗支管一连接外部的供水装置或清水区的出水管，清洗支管二连接环形布水管的进水管。

8、可选的，所述环形布水管水平环绕在布水区的下部，环形布水管的中部连接进水管，以进水管为分界，两侧对称等分为两个半圆形的分水管，两个分水管的远离进水管的一端各自为封闭的，且互不接触，进水管分配到两个分水管的水量相等；

9、每个分水管沿着自身的长度方向均分为若干段，且从进水管指向封闭端的方向，各段的管内径逐渐减小，能够加速分水管内的废水流速，使得分水管内各处的流速相等，布水均匀稳定。

10、可选的，所述布水区的侧壁上设有至少一圈布水口，每圈布水口的高度与对应的环形布水管的高度相同；同一圈的若干个布水口沿着对应高度的布水区侧壁横截面的周向均匀设置；一个布水口在横向方向上与对应的布水区的圆截面的直径的夹角为45-80°。

11、可选的，所述第一布药器包括布药盘一以及布药盘一上布设的若干个第一布药管和第二布药管，第一布药管的长度大于第二布药管的长度，第一布药管和第二布药管上都均匀设置若干个第一布药口；

12、布药盘一为圆形，若干个第一布药管的进口端连接布药盘一的圆心处，进药管穿过初始布药区的侧壁，连接布药盘一的圆心处，将碱性药剂输入第一布药管；

13、每个第一布药管的出口端对应连接若干个第二布药管的进口端，第二布药管的出口端封闭且连接布药盘一的外侧框架。

14、进一步可选的，所述布药盘一由内至外包括第一区和第二区，第一区内设置第一布药管，第二区内设置第二布药管；

15、所有第一布药管的长度相等，且等于第一区的半径，若干个第一布药管呈辐射状均匀设在第一区内；

16、第二布药管以对应的第一布药管的出药端为圆心，呈辐射状均匀布设。

17、可选的，所述内筒的内侧面和外侧面上设有结晶网，结晶网的顶面对应放置在内筒侧壁的顶面，以便将结晶网挂设在内筒上，结晶网覆盖内筒的内侧面和外侧面；

18、结晶网由横纵网丝或向相反方向倾斜的网丝交叉交织而成，网丝相交处打结。

19、进一步可选的，覆盖在内筒内侧面上的结晶网由上至下均匀设有若干圈凸出部，凸出部向内筒内部凸出，凸出部为中空的圆环形，且与内筒同心设置；

20、凸出部由结晶网向外凸出而成，凸出部的上表面和下表面均为结晶网的一部分，上表面与下表面之间为中空的。

21、进一步可选的，所述内筒的内部设有搅拌布药器，包括搅拌轴和若干个第二布药器，搅拌轴处于内筒的圆心处且竖直穿过清水区的顶面，并连接所述化学结晶处理装置上方的电机，用于带动搅拌布药器转动；

22、第二布药器的圆心连接在搅拌轴上，第二布药器设在上下相邻的两个凸出部之间。

技术特征：

1.一种用于废水除硬软化的化学结晶处理装置，其特征在于，由下至上包括晶体排放区、布水区、初始布药区、造粒区、分离区和清水区；晶体排放区和布水区整体为上大下小的锥形，晶体排放区的底部连接排放管，用于排出结晶完成的晶粒；布水区下部的外侧设有至少一个环形布水管，环形布水管通过若干个布水支管对应连接布水区内的若干个布水口，用于均匀输入废水；初始布药区内设有第一布药器，向造粒区内输入药剂，第一布药器的上表面设有若干第一布药口，第一布药口上方设有锥形挡板一，避免布药口被落下的晶体堵塞；

2.根据权利要求1所述的用于废水除硬软化的化学结晶处理装置，其特征在于，所述化学结晶处理装置整体为圆柱形，晶体排放区、布水区和初始布药区设在所述化学结晶处理装置的底部，所述化学结晶处理装置的底部为上大下小的锥形；

3.根据权利要求2所述的用于废水除硬软化的化学结晶处理装置，其特征在于，所述晶体排放区对应布水区的中间位置；所述排放管上连接有清洗支管一，清洗支管一上连接有清洗支管二，清洗支管一连接外部的供水装置或清水区的出水管；清洗支管二连接环形布水管的进水管。

4.根据权利要求2所述的用于废水除硬软化的化学结晶处理装置，其特征在于，所述环形布水管水平环绕在布水区的下部，环形布水管的中部连接进水管，以进水管为分界，两侧对称等分为两个半圆形的分水管，两个分水管的远离进水管的一端各自为封闭的，且互不接触，进水管分配到两个分水管的水量相等；

5.根据权利要求4所述的用于废水除硬软化的化学结晶处理装置，其特征在于，所述布水区的侧壁上设有至少一圈布水口，每圈布水口的高度与对应的环形布水管的高度相同；同一圈的若干个布水口沿着对应高度的布水区侧壁横截面的周向均匀设置；一个布水口在横向方向上与对应的布水区的圆截面的直径的夹角为45-80°。

6.根据权利要求2所述的用于废水除硬软化的化学结晶处理装置，其特征在于，所述第一布药器包括布药盘一以及布药盘一上布设的若干个第一布药管和第二布药管，第一布药管的长度大于第二布药管的长度，第一布药管和第二布药管上都均匀设置若干个第一布药口；

7.根据权利要求6所述的用于废水除硬软化的化学结晶处理装置，其特征在于，所述布药盘一由内至外包括第一区和第二区，第一区内设置第一布药管，第二区内设置第二布药管；

8.根据权利要求2所述的用于废水除硬软化的化学结晶处理装置，其特征在于，所述内筒的内侧面和外侧面上设有结晶网，结晶网的顶面对应放置在内筒侧壁的顶面，以便将结晶网挂设在内筒上，结晶网覆盖内筒的内侧面和外侧面；

9.根据权利要求8所述的用于废水除硬软化的化学结晶处理装置，其特征在于，覆盖在内筒内侧面上的结晶网由上至下均匀设有若干圈凸出部，凸出部向内筒内部凸出，凸出部为中空的圆环形，且与内筒同心设置；

10.根据权利要求9所述的用于废水除硬软化的化学结晶处理装置，其特征在于，所述内筒的内部设有搅拌布药器，包括搅拌轴和若干个第二布药器，搅拌轴处于内筒的圆心处且竖直穿过清水区的顶面，并连接所述化学结晶处理装置上方的电机，用于带动搅拌布药器转动；

技术总结
本发明涉及一种用于废水除硬软化的化学结晶处理装置，由下至上包括晶体排放区、布水区、初始布药区、造粒区、分离区和清水区；晶体排放区和布水区整体为上大下小的锥形，晶体排放区的底部连接排放管，用于排出结晶完成的晶粒；布水区下部的外侧设有至少一个环形布水管，环形布水管通过若干个布水支管对应连接布水区内的若干个布水口，用于均匀输入废水；初始布药区内设有第一布药器，向造粒区内输入药剂，第一布药器的上表面设有若干第一布药口，第一布药口上方设有锥形挡板一，避免布药口被落下的晶体堵塞；造粒区和分离区的外部设有夹层，夹层内为沉降区，沉降区的顶部与分离区连通，沉降区底部与造粒区底部连通。

技术研发人员：王存彦,郭丽娟,徐亚慧,周东博,张震,陈俊文,闫项飞,刘少甫,范世豪,何家乐,辛军,张正权
受保护的技术使用者：华夏碧水环保科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12