一种气浮沉淀诱导结晶一体化装置及控制方法与流程

本发明涉及水处理设备领域，尤其涉及一种气浮沉淀诱导结晶一体化装置及控制方法。

背景技术：

1、随着经济社会的快速发展，人们对于水质的要求越来越高，如何更好更方便的净化水质及除硬越来越受到人们的关注。混凝-沉淀/气浮作为常规的给水处理方式，因其拥有处理效果好且价格成本较低的优点，已经被普遍应用。目前，水处理设备在设计时，气浮、沉淀和诱导结晶往往通过独立的设施实现，如气浮池、沉淀池、诱导结晶池等等，这就导致水处理设施整体的规模大，不容易小型化，成本高。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本发明提供一种气浮沉淀诱导结晶一体化装置及控制方法。

2、第一方面，本发明提供一种气浮沉淀诱导结晶一体化装置，包括：箱体，所述箱体内设有互通的一级絮凝池和二级絮凝池，所述一级絮凝池和所述二级絮凝池共用混凝搅拌模块，所述一级絮凝池连通进水管，所述进水管接通混凝剂pac加药模块；所述箱体内设置有气浮接触室，所述二级絮凝池通过混凝池出水口与所述气浮接触室连通，所述二级絮凝池和所述气浮接触室均连通溶气模块，所述气浮接触室的上方设置斜管沉淀室，所述斜管沉淀室上方设置沉淀池集水渠，所述沉淀池集水渠上方设置有刮渣机，所述刮渣机的一端设置有气浮排渣管；

3、所述箱体中设置中间集水模块，所述沉淀池集水渠经沉淀池出水控制阀连通中间集水模块，设置于气浮接触室的气浮出水管连通中间集水模块；所述二级絮凝池和所述气浮接触室和中间集水模块设置排污管；

4、所述中间集水模块连接设置于所述箱体的诱导结晶池，所述诱导结晶池连接软化剂fecl3加药模块和软化剂naoh加药模块，所述诱导结晶池内设置结晶池填料，所述诱导结晶池连接出水渠，所述出水渠连通设置单向阀的出水管。

5、更进一步地，所述混凝搅拌模块包括设置于所述一级絮凝池和二级絮凝池的搅拌电机，搅拌电机所连接的搅拌轴延伸至所述一级絮凝池和二级絮凝池，所述搅拌轴上设置分别处于所述一级絮凝池和二级絮凝池中的搅拌叶。

6、更进一步地，所述一级絮凝池设置于所述二级絮凝池内且位于所述二级絮凝池上方，搅拌电机设置于所述一级絮凝池上方，搅拌电机所连接的搅拌轴采用内外轴套接设计，搅拌轴贯穿所述一级絮凝池延伸至二级絮凝池，内外轴分别耦合搅拌电机，内外轴上分别设置搅拌叶。

7、更进一步地，所述气浮接触室中对应所述混凝池出水口设置气浮接触室隔板，所述气浮接触室隔板下部连接于所述气浮接触室的底面，所述气浮接触室隔板的上部连通气浮接触室的主体，所述气浮接触室隔板所围的部分设置溶气口。

8、更进一步地，所述溶气模块包括压气机、压气机经设置电动阀、气压变送器、流量传感器和单向阀的管路连通所述二级絮凝池和所述气浮接触室的溶气口。

9、更进一步地，所述刮渣机包括主动轮和从动轮，主动轮和从动轮之间设置传动带，所述传动带上设置有刮板，所述刮板将所述沉淀池集水渠中浮起的浮渣挂到所述气浮排渣管处。

10、更进一步地，所述中间集水模块分为两个腔室，其中，靠近所述沉淀池集水渠的腔室中设置从底部延伸到顶部的气浮沉淀池出水管，靠近所述沉淀池集水渠的腔室底部设置有排泥管，气浮沉淀池出水管的底部连通另一腔室，另一腔室设置连接诱导结晶池的诱导结晶池进水口；所述沉淀池集水渠经沉淀池出水控制阀连通靠近所述沉淀池集水渠的腔室。

11、更进一步地，所述诱导结晶池设置支撑框架，所述支撑框架底部设置结晶池填料，所述结晶池填料包括双夹片式弹性填料及与其粘附的石英砂晶核。

12、第二方面，本发明提供一种气浮沉淀诱导结晶一体化装置的控制方法，应用于所述的气浮沉淀诱导结晶一体化装置，包括：

13、实现混凝沉淀诱导结晶工艺时，沉淀池出水控制阀开启，溶气模块关机；原水和混凝剂pac加药模块投药由进水管进入一级絮凝池，通过混凝搅拌模块进行搅拌使原水和混凝剂反应混合，一级絮凝池中液体然后进入二级絮凝池，在二级絮凝池中同样通过混凝搅拌模块进行搅拌，使混凝剂与待处理水充分反应混合形成絮体，然后混凝后出水由二级絮凝池底部混凝池出水口进入气浮接触室，再向上进入斜管沉淀室，经过斜管向上流动进入沉淀池集水渠，然后通过沉淀池出水控制阀、气浮沉淀池出水管进入中间集水模块，絮体和淤泥等重物通过斜管沉淀室时挂在斜管上，之后因重力下降通过二级絮凝池、气浮接触室的排泥管排出，处理后的水进入诱导结晶池，同时软化剂naoh加药模块，软化剂fecl3加药模块添加naoh和fecl3进入诱导结晶池，与进水混合反应，主要反应原理为：

14、;

15、;

16、;

17、;

18、反应生成的caco3和mg（oh）2沉淀物析出，并附着在石英砂晶核表面，并不断生长变大；出水进入出水渠，之后通过出水管排出；

19、混凝气浮诱导结晶工艺时，沉淀池出水控制阀关闭，溶气模块开启，原水与混凝剂pac加药模块投药由进水管进入一级絮凝池，然后通过混凝搅拌模块进行搅拌使投药与原水反应混合，一级絮凝池中液体进入二级絮凝池，通过混凝搅拌模块进行搅拌使得投药与原水充分反应混合形成絮体，然后混凝后出水与二级絮凝池底部溶气口产生的溶气水混合之后通过混凝池出水口进入气浮接触室，再次与气浮接触中的溶气口产生的溶气水混合，之后溶气水气泡与水中杂质及絮体结合上浮到沉淀池集水渠，通过沉淀池集水渠顶部的刮渣机刮去浮渣；气浮出水通过气浮出水管和气浮沉淀池出水管进入中间集水模块，之后进入诱导结晶池、出水渠后，经过出水管排出。

20、本发明实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

21、本发明提供一种气浮沉淀诱导结晶一体化装置，同时具备混凝沉淀、气浮工艺的净水处理和诱导结晶的除硬功能，一体化程度高，气浮、沉淀两个功能同一设备实现，减少投资成本，且能有效提高给水处理的效率。

22、本申请中二级絮凝池同样含有溶气水进水口，可以与溶气水混合后在进入气浮装置的气浮接触室，提前进行溶气水混合，提高气浮结合效率。气浮排渣管不但可以进行气浮排渣，同样可以作为沉淀池集水渠沉淀的溢流出水管使用，减少管材使用，节约成本。

23、气浮装置隔板可以形成气浮接触室，使溶气水充分与水体接触混合后再进入气浮池内，增加提高气浮效果。诱导结晶池采用新型弹性填料，反应更快，药剂投加量小，软化效果好，副产物caco3，纯度高，矿物资源可回收利用。

技术特征：

1.一种气浮沉淀诱导结晶一体化装置，其特征在于，包括：箱体（1），所述箱体（1）内设有互通的一级絮凝池（10）和二级絮凝池（9），所述一级絮凝池（10）和所述二级絮凝池（9）上设置混凝搅拌模块（11），所述一级絮凝池（10）连通进水管（2），所述进水管（2）接通混凝剂pac加药模块（6）；所述箱体（1）内设置有气浮接触室（17），所述二级絮凝池（9）通过混凝池出水口（27）与所述气浮接触室（17）连通，所述二级絮凝池（9）和所述气浮接触室（17）均连通溶气模块（5），所述气浮接触室（17）的上方设置斜管沉淀室（18），所述斜管沉淀室（18）上方设置沉淀池集水渠（12），所述沉淀池集水渠（12）上方设置有刮渣机（13），所述刮渣机（13）的一端设置有气浮排渣管（20）；

2.根据权利要求1所述的气浮沉淀诱导结晶一体化装置，其特征在于，所述混凝搅拌模块（11）包括设置于所述一级絮凝池（10）和二级絮凝池（9）的搅拌电机，搅拌电机所连接的搅拌轴延伸至所述一级絮凝池（10）和二级絮凝池（9），所述搅拌轴上设置分别处于所述一级絮凝池（10）和二级絮凝池（9）中的搅拌叶。

3.根据权利要求2所述的气浮沉淀诱导结晶一体化装置，其特征在于，所述一级絮凝池（10）设置于所述二级絮凝池（9）内且位于所述二级絮凝池（9）上方，搅拌电机设置于所述一级絮凝池（10）上方，搅拌电机所连接的搅拌轴采用内外轴套接设计，搅拌轴贯穿所述一级絮凝池（10）延伸至二级絮凝池（9），内外轴分别耦合搅拌电机，内外轴上分别设置搅拌叶。

4.根据权利要求1所述的气浮沉淀诱导结晶一体化装置，其特征在于，所述气浮接触室（17）中对应所述混凝池出水口（27）设置气浮接触室隔板（28），所述气浮接触室隔板（28）下部连接于所述气浮接触室（17）的底面，所述气浮接触室隔板（28）的上部连通气浮接触室（17）的主体，所述气浮接触室隔板（28）所围的部分设置溶气口（29）。

5.根据权利要求1所述的气浮沉淀诱导结晶一体化装置，其特征在于，所述溶气模块（5）包括压气机、压气机经设置电动阀、气压变送器、流量传感器和单向阀的管路连通所述二级絮凝池（9）和所述气浮接触室（17）的溶气口（29）。

6.根据权利要求1所述的气浮沉淀诱导结晶一体化装置，其特征在于，所述刮渣机（13）包括主动轮和从动轮，主动轮和从动轮之间设置传动带，所述传动带上设置有刮板，所述刮板将所述沉淀池集水渠（12）中浮起的浮渣挂到所述气浮排渣管（20）处。

7.根据权利要求1所述的气浮沉淀诱导结晶一体化装置，其特征在于，所述中间集水模块（14）分为两个腔室，其中，靠近所述沉淀池集水渠（12）的腔室中设置从底部延伸到顶部的气浮沉淀池出水管（19），靠近所述沉淀池集水渠（12）的腔室底部设置有排泥管（16），气浮沉淀池出水管（19）的底部连通另一腔室，另一腔室设置连接诱导结晶池（21）的诱导结晶池进水口（25）；所述沉淀池集水渠（12）经沉淀池出水控制阀（33）连通靠近所述沉淀池集水渠（12）的腔室。

8.根据权利要求1所述的气浮沉淀诱导结晶一体化装置，其特征在于，所述诱导结晶池（21）设置支撑框架（26），所述支撑框架（26）底部设置结晶池填料（24），所述结晶池填料（24）包括双夹片式弹性填料及与其粘附的石英砂晶核。

9.一种气浮沉淀诱导结晶一体化装置的控制方法，应用于权利要求1-8任一所述的气浮沉淀诱导结晶一体化装置，其特征在于，包括：

技术总结
本发明涉及一种气浮沉淀诱导结晶一体化装置及控制方法。本发明包括含有混凝搅拌模块且互通的一级絮凝池和二级絮凝池，一级絮凝池连通进水管，进水管接通混凝剂PAC加药模块；二级絮凝池与气浮接触室连通，二级絮凝池和气浮接触室均连通溶气模块，气浮接触室的上方依次为斜管沉淀室、沉淀池集水渠和刮渣机；沉淀池集水渠经沉淀池出水控制阀连通中间集水模块，气浮接触室连通中间集水模块；二级絮凝池和气浮接触室和中间集水模块设置排污管；中间集水模块连接设置结晶池填料的诱导结晶池，诱导结晶池连接软化剂FeCl<subgt;3</subgt;加药模块和软化剂NaOH加药模块，诱导结晶池连接出水渠。同时具备混凝沉淀、气浮和诱导结晶功能，能有效提高给水处理的效率。

技术研发人员：贾瑞宝,潘章斌,宋武昌,陈发明,林珂,王永磊
受保护的技术使用者：山东省城市供排水水质监测中心
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24