紧凑，无效水头损失降至最低，大大减小了占地面积，降低能耗；
[0035]集水区C的高度为0.5?0.8m，酸调反应区A的水力停留时间1?5min，酸调反应区A的体积可由设计流量和水力停留时间获得。曝气吹脱区B内水力停留时间为15?25min，曝气吹脱区B体积可由设计流量和水力停留时间获得，曝气吹脱区的水深为1.5?5m为宜。
[0036]在酸调反应区A所在位置的反应爸3内设置进水管1，进水管1上设置加酸阀，在反应釜3的底部设置折射板31，进水管1的进水口 14设置在折射板31的上方，通过折射板31的设置使待处理水与酸混合均匀，同时给水流朝向曝气吹脱区运动提供动力，此处设置的各个结构不仅操作方便，且仅通过一个简单的折射板31的设置就能方便的实现酸与水流的均匀混合，且促使反应后的水流朝上移动进行后续的处理；
[0037]折射板31的纵向剖面形状为锥形，锥角为146°，设置这样得角度可使进水口来的水流折向上流；
[0038]进水口 14为锥形的管口，进水口锥形面与折射板31的锥形面同向设置，进水口 14的锥角为90°小于折射板31的锥角，这样的配合会使进水口的水流在折射板的作用下均匀布水，使水流方向折向上流；
[0039]为了使酸与水流更加均匀的混合，且能快速的反应，进水管1上还设置进水阀11、异径三通、加药管、单向阀12和静态混合器13 ;进水管1向左连接进水阀11，进水阀11向左连接异径三通，异径三通上端连接单向阀12，单向阀12连接加药管，异径三通左端连接静态混合器13，静态混合器13连接弯头，弯头下连接进水口 14 ;
[0040]曝气吹脱区B所在位置的反应釜3内设置曝气吹脱装置，曝气吹脱装置包括多个曝气盘23，每个曝气盘23的服务曝气面积为0.8?1.2m2;—般可根据曝气池内单位时间曝气量为曝气池设计进水量的6?10倍，曝气区内的气水比为A/10，和曝气盘型号算出曝气盘个数，由设备中水的表面积和曝气盘个数得出每个曝气盘的服务曝气面积。
[0041]曝气吹脱装置设置在曝气吹脱区B与酸调反应区A的交界处，且曝气吹脱装置包括深入反应釜内的通气主管22，在通气主管22上沿垂直于通气主管22方向设置多个通气支管24，通气支管24上设置多个曝气盘23 ;
[0042]具体的包括一个与进水管1对应设置的通气管2，通气管2上设置通气阀21，通气管2上连有沿反应釜直径方向设置的通气主管22，在通气主管22上沿垂直于通气主管22方向设置多个通气支管24，通气支管24上设置多个曝气盘23，通气主管22与通气支管24的结构类似于“鱼骨”的结构；
[0043]在集水区C所在位置的反应釜3上设置多个出水堰35，在出水堰35的外周的反应釜上设置集水槽37进行集水，出水堰35为菱形，菱形出水堰受水位变化的影响小，在水位变化大时，能够保证出水平稳，菱形出水堰35环绕反应釜3布置一周，菱形出水堰35外侧设置环形集水槽37，集水槽37高出菱形出水堰35顶端高度，防止水流溢出设备，环形集水槽37两侧分别有两个出水管38 ;
[0044]在反应釜3的顶部设置透气盖板36，透气盖板36上设置多个通气孔39 ;假设气流速度设定为0.lm/s，根据曝气量和通气孔的设定个数计算出通气孔孔径，反应釜3的顶口与透气盖板36采用法兰连接；
[0045]另外，为了方便对整体装置反应过程的观察和检修，在反应釜3的中部还设置观察窗33和检修梯34，且在反应釜的底部设置放空管32。
[0046]本发明的一体化去除水垢设备的工作过程为:
[0047]原水由进水管1进入，药剂(盐酸)通过计量栗再经过单向阀12向原水中加药，然后从进水管1进入静态混合器13，通过静态混合器13充分混合反应，氢离子水中碳酸氢根离子反应生成水和二氧化碳，反应后的水溶液经过进水口 14和折射板31在反应釜3底部的酸调反应区A内进行均匀布水；
[0048]带有C02气体的水流再通过折射板31的作用运动到曝气吹脱区B后，空气通过鼓风进气管进入通气管2，再通过通气主管22和通气支管24输送给各个曝气盘23，曝气盘23曝气后将水流中的C02气体逸出进入曝出的气泡中，最后气体通过反应釜3顶端的透气盖板36上的透气孔39进入到大气中；
[0049]再通过曝气盘23的气流推送处理后的水经过菱形出水堰35进入环形集水槽37，最后通过环形集水槽37两端的出水管38排出。
[0050]以下是发明人提供的具体实施例，需要说明的是，本发明并不限于下述实施例，所给实施例是对本发明的进一步解释说明。
[0051]实施例1:
[0052]以陕西省西安市某处地下水为例，在实验室内监测反应器出水总硬度；动态模拟试验装置总体积6.3L，集水区C的高度为3cm，半径为10cm ;酸调反应区A的容积为1.26L，区高为5cm，区半径为10cm ;曝气吹脱区B的容积为5.03L，区高为16cm，区半径为10cm ；
[0053]待处理水的初始暂时硬度为35.92mg.L \加盐酸量为800ul/L (将计算后的数值取加酸量百位整数进行加入)，水的处理流量为133.lml/min，盐酸的浓度为lmol/L。
[0054]处理前后煮沸后的对比图见图5。经过多个小时的连续运行，结果表明，出水的pH稳定后维持在7.71左右，各个阶段出水暂时硬度都为0，出水沸后较清澈，没有沉淀和漂浮物产生。
【主权项】
1.一种一体化去除水垢设备，其特征在于，包括由上到下依次设置的集水区(C)、曝气吹脱区(B)和酸调反应区(A)，待处理水与酸在酸调反应区(A)进行混合反应后产生0)2气体，含有C02气体的水流到达曝气吹脱区(B)，通过曝气吹脱的作用使水中的0)2气体脱逸到空气中，再通过集水区(C)收集脱除C02气体的水。2.如权利要求1所述的一体化去除水垢设备，其特征在于，集水区(C)的高度为0.5?0.8m，酸调反应区(A)的水力停留时间1?5min，曝气吹脱区(B)内水力停留时间为15?25min03.如权利要求1或2所述的一体化去除水垢设备，其特征在于，包括反应釜(3)，沿反应釜⑶由上到下依次为集水区(C)、曝气吹脱区⑶和酸调反应区㈧； 在所述酸调反应区(A)所在位置的反应釜(3)内设置进水管(1)，进水管(1)上设置加酸阀，在反应釜(3)的底部设置折射板(31)，进水管(1)的进水口(14)设置在折射板(31)的上方，通过折射板(31)的设置使待处理水与酸混合均匀，同时给水流朝向曝气吹脱区(B)运动提供动力。4.如权利要求3所述的一体化去除水垢设备，其特征在于，所述的折射板(31)的纵向剖面形状为锥形，锥角为146°。5.如权利要求4所述的一体化去除水垢设备，其特征在于，所述的进水口(14)为锥形的管口，进水口(14)锥形面与折射板(31)的锥形面同向，进水口(14)的锥角为90°。6.如权利要求3所述的一体化去除水垢设备，其特征在于，在所述曝气吹脱区(B)所在位置的反应釜(3)内设置曝气吹脱装置，曝气吹脱装置包括多个曝气盘(23); 曝气吹脱区(B)内的气水比为A/10，A表示待处理水的暂时硬度，单位为mg/L。7.如权利要求6所述的一体化去除水垢设备，其特征在于，所述的曝气吹脱装置设置在曝气吹脱区(B)与酸调反应区(A)的交界处，且曝气吹脱装置包括深入反应釜内的通气主管(22)，在通气主管(22)上沿垂直于通气主管(22)方向设置多个通气支管(24)，通气支管(24)上设置多个曝气盘(23)。8.如权利要求3所述的一体化去除水垢设备，其特征在于，在所述集水区(C)所在位置的反应釜(3)上设置出水堰(35)，在出水堰(35)外周的反应釜(3)上设置集水槽(37)。9.如权利要求3所述的一体化去除水垢设备，其特征在于，在所述反应釜(3)的顶部设置透气盖板(36)，透气盖板(36)上设置多个通气孔(39)。
【专利摘要】本发明公开了一种一体化去除水垢设备，该设备解决了暂时硬度高的水煮沸后有沉淀生成，结垢等问题，一体化去除水垢设备包括由上到下依次设置的集水区、曝气吹脱区和酸调反应区，待处理水与酸在酸调反应区进行混合反应后产生CO2气体，含有CO2气体的水流到达曝气吹脱区，通过曝气吹脱的作用使水中的CO2气体脱逸到空气中，再通过集水区收集脱除CO2气体的水。设备整体结构简单，各功能单元衔接紧凑，平面空间利用率高，原理简单，操作方便，针对暂时硬度大的原水具有很高的水垢去除率。
【IPC分类】C02F9/04
【公开号】CN105314769
【申请号】CN201510741652
【发明人】卢金锁, 苏俊峰, 史经新, 华家, 吴东升, 崔红军, 王峰慧, 黄传昊
【申请人】西安建筑科技大学
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年11月4日