專利名稱：一體化去除水中硬度的設備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種一體化去除水中硬度的設備。
背景技術(shù)：
在水資源回用過程中常常使用反滲透膜(RO)對水體進行過濾分離，反滲透可以 將原水分離成兩股水，分別是滲透液(清液)和濃液。因為反滲透膜具有將除水分子以外 的物質(zhì)攔截的作用，因此清液水質(zhì)接近于純水，而濃液則濃集了大部分污染物，由于反滲透 膜自身性質(zhì)、性能限制，污染物(包括Ca2+、Mg2+、SiO2等)濃度到達一定程度后，對產(chǎn)水水 量、水質(zhì)、膜性能、膜壽命、系統(tǒng)能耗都有較大的副作用。因此，反滲透系統(tǒng)針對一定的原水 水質(zhì)有一個固定的最高系統(tǒng)回收率限制，這極大地限制了水回用處理的回收比例，造成大 量的水資源浪費，而且大量的濃液也是一個很難處理的水體。因此提高反滲透系統(tǒng)回收率是解決這些問題的關(guān)鍵，主要途徑有兩個，一是通過 投加反滲透阻垢藥劑，但是費用較高，而且回收率只能上升到極為有限的一個高度；二是 通過預處理降低反滲透進水的污染物濃度，這是從根本上解決水回用過程中回收率低的方法。CN 2485294Y中公開了如下方案用反應罐、過濾罐、加藥泵、混合器、電滲析等部 件組成的裝置能夠處理循環(huán)水，以降硬、酸化、除鹽處理，使得水質(zhì)總硬度、鈣硬均能低于循 環(huán)水補充水水質(zhì)，基本能實現(xiàn)零排放。但是CN 2485294Y中的處理裝置有如下的缺點-依靠其所謂的過濾器對反應區(qū)出水進行過濾，其濾液水質(zhì)含有一定SS，一般認 為SDI > 5，對后續(xù)的反滲透或是電滲析等其他深度處理設備有很大的副作用；_相比反滲透除鹽系統(tǒng)，該文件中的電滲析除鹽系統(tǒng)回收率低、成本高；-該文件中的反應罐與過濾罐分開設計、放置，占地面積大。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決水回用過程中回收率低等問題，本發(fā)明的總體目的是提供一種一體化去 除水中硬度的設備，它能夠有效去除水中硬度，如高Ca2+、Mg2+，還能去除SiO2等物質(zhì)；其出 水水質(zhì)可達到SDI < 3，并可直接進入反滲透膜(RO)等深度處理裝置進行脫鹽處理。為了實現(xiàn)上述目的，提出一種去除水中硬度的設備，該設備包括除硬系統(tǒng)和除懸 浮物系統(tǒng)，所述除硬系統(tǒng)和除懸浮物系統(tǒng)是一體化的，除硬系統(tǒng)位于去除水中硬度的設備 的下部，除懸浮物系統(tǒng)位于除硬系統(tǒng)上方，在除懸浮物系統(tǒng)的與除硬系統(tǒng)相鄰的底部設有 斜板或斜管，以便將除硬生成的顆粒阻隔在位于上部的所述除懸浮物系統(tǒng)的下方。在本發(fā)明的較佳實施例中，除硬系統(tǒng)包括結(jié)晶區(qū)，結(jié)晶區(qū)采用上下相向的錐形構(gòu) 造，其中，上錐形的底部和下錐形的底部相對。除懸浮物系統(tǒng)為膜過濾系統(tǒng)，該膜過濾系統(tǒng) 包括膜過濾區(qū)，膜過濾區(qū)位于結(jié)晶區(qū)上方，并且在結(jié)晶區(qū)與所述膜過濾區(qū)之間設有所述斜 板或斜管。在本發(fā)明的較佳實施例中，除硬系統(tǒng)還包括自動加藥系統(tǒng)，該自動加藥系統(tǒng)與結(jié)晶區(qū)連接，用以將除硬反應處理劑供應給結(jié)晶區(qū)。除硬系統(tǒng)還包括進水泵、管道混合器、結(jié)晶區(qū)排渣口。進水管路連接進水泵和管 道混合器的入口，自動加藥系統(tǒng)通過加藥管路與管道混合器的入口相連，管道混合器的出 口通過混合管路與結(jié)晶區(qū)的入口相連。待處理的高硬度進水由進水泵泵入進水管路中，并 在管道混合器中與來自自動加藥系統(tǒng)的處理劑混合后，經(jīng)由混合管路輸送給結(jié)晶區(qū)，在結(jié) 晶區(qū)中由除硬反應產(chǎn)生的顆粒能夠通過結(jié)晶區(qū)排渣口排出。_本發(fā)明的設備為一體化裝置，其將反應區(qū)(即結(jié)晶區(qū))、過濾區(qū)合二為一，具有 占地小、運輸方便、操作便捷、自動化程度高等優(yōu)點；-本發(fā)明一體化裝置除硬效果好，Ca2+、Mg2+去除率分別達到98%、85%以上；-本發(fā)明一體化裝置在除硬同時，能有效去除SiO2等污染物；-本發(fā)明中結(jié)晶區(qū)結(jié)構(gòu)以及控制在最合適SS的運行條件能使加堿除硬反應停留 時間更短；-膜過濾區(qū)的出水水質(zhì)好，SDI始終小于3，可以直接進反滲透等深度處理系統(tǒng)；_本發(fā)明設備除硬產(chǎn)生的廢渣可做化工原料回用。下面通過詳細的描述，將更好地理解本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點。


在描述的過程中，將參照附圖，其中圖1是本發(fā)明設備的一個具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式在圖1所示的本發(fā)明優(yōu)選的實施例中示出了一種可用于高Ca2+、Mg2+離子水體的 一體化去除水中硬度的設備。該設備包括一體化的除硬系統(tǒng)、PH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)、旋液分離系 統(tǒng)、除懸浮物(膜過濾)系統(tǒng)，以及自動控制系統(tǒng)，用以進行除懸浮物(膜過濾)控制、PH值 調(diào)節(jié)控制、旋液分離控制、排渣控制等。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的實施例，除硬系統(tǒng)包括進水泵1、循環(huán)泵2、進水流量計4、循環(huán) 流量計5、管道混合器6、自動加藥系統(tǒng)7、結(jié)晶區(qū)10、結(jié)晶區(qū)排渣口 11。進水管路連接進水 泵1和管道混合器6的入口，自動加藥系統(tǒng)7通過加藥管路與管道混合器6的入口相連，管 道混合器6底流排渣口 13及旋液分離溢流口，其中，旋液分離溢流口通過循環(huán)管路與管道 混合器6的入口相連。在循環(huán)管路中還帶有循環(huán)流量計5。結(jié)晶區(qū)排渣口 11可設于旋液分 離溢流口與循環(huán)流量計5之間的循環(huán)管路中。旋液分離系統(tǒng)通過旋液分離原理將循環(huán)流中的晶體顆粒有效分級，已結(jié)晶成的大 顆粒能夠經(jīng)由旋液分離底流排渣口 13分離出系統(tǒng)，而具有較高結(jié)晶效率的小顆粒則繼續(xù) 在系統(tǒng)中反應，即旋液分離系統(tǒng)中的具有小顆粒的水體經(jīng)旋液分離溢流口通過循環(huán)管路 與進水管路中的高硬度進水以及自動加藥系統(tǒng)7的加藥管路中的處理劑在管道混合器6中 進行混合，并再次經(jīng)由混合管路進入結(jié)晶區(qū)10中參加除硬反應。通過旋流分離能提高反應 效率。在本發(fā)明中，旋液分離系統(tǒng)安裝、運行始終在循環(huán)管路上，相比采用沉降等其它顆 粒分級方法，在占地、投資、運行費用等方面都有很大優(yōu)勢。在性能上，通過對旋液分離的進
4液壓力，溢流、底流比等參數(shù)的調(diào)節(jié)，本系統(tǒng)在控制分離顆粒粒徑時具有一定的調(diào)節(jié)能力。除懸浮物系統(tǒng)包括膜過濾區(qū)9和膜過濾泵3以及膜反洗泵15，其中，膜過濾區(qū)9和 膜過濾泵3通過膜過濾管路相互連接，膜反洗泵15與膜過濾區(qū)9通過膜反洗管路相連。膜 反洗泵15與膜反洗管路可以有效地改善膜表面的污染狀況，在膜表面污堵、結(jié)垢后，可在 反洗操作下，將表面結(jié)垢物質(zhì)反沖脫離膜表面，改善膜組件的污染狀況。膜過濾區(qū)9位于結(jié) 晶區(qū)10上方，膜過濾區(qū)與下方的結(jié)晶區(qū)有斜板(管)隔開，有效阻隔了除硬顆粒對膜的污 染。膜過濾區(qū)9是一體化設備中微濾膜或超濾膜過濾的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)有膜組件8，在膜組 件下方設有曝氣裝置。通過膜過濾泵3將結(jié)晶區(qū)10中脫硬后的水體經(jīng)由膜組件8從系統(tǒng) 中泵出。膜運行采取開、停間歇的方式；曝氣裝置，有效減輕膜的污堵。過濾區(qū)內(nèi)的膜組件 8采用微濾膜或超濾膜組件。該微濾膜或超濾膜組件過濾性能良好，出水水質(zhì)SDI能始終控 制在3以下，從而脫硬后的出水可直接進入反滲透等深度處理裝置。本發(fā)明設備的運行參數(shù)如下 按照運行參數(shù)連續(xù)運行，并不斷調(diào)節(jié)運行參數(shù)，得出并控制在最佳運行參數(shù)下，連 續(xù)運行3個月以上，出水穩(wěn)定，進、出水水質(zhì)如下 雖然已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應該理解的 是，在不脫離本發(fā)明的精神的情況下可以對上述實施例做出改變和修改。
權(quán)利要求
一種去除水中硬度的設備，其特征在于，所述去除水中硬度的設備包括除硬系統(tǒng)和除懸浮物系統(tǒng)，所述除硬系統(tǒng)和所述除懸浮物系統(tǒng)是一體化的，其中，所述除硬系統(tǒng)位于所述去除水中硬度的設備的下部，所述除懸浮物系統(tǒng)位于所述除硬系統(tǒng)上方，在所述除懸浮物系統(tǒng)的與所述除硬系統(tǒng)相鄰的底部設有斜板或斜管，以便將除硬生成的顆粒阻隔在位于上部的所述除懸浮物系統(tǒng)的下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除水中硬度的設備，其特征在于，所述除硬系統(tǒng)包括結(jié)晶 區(qū)(10)，所述結(jié)晶區(qū)(10)采用上下相向的錐形構(gòu)造，其中，上錐形的底部和下錐形的底部 相對。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的去除水中硬度的設備，其特征在于，所述除懸浮物系統(tǒng)為膜 過濾系統(tǒng)，所述膜過濾系統(tǒng)包括膜過濾區(qū)(9)，所述膜過濾區(qū)(9)位于所述結(jié)晶區(qū)(10)上 方，所述結(jié)晶區(qū)(10)與所述膜過濾區(qū)(9)之間設有所述斜板或斜管(14)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的去除水中硬度的設備，其特征在于，所述除硬系統(tǒng)還包括自 動加藥系統(tǒng)(7)，所述自動加藥系統(tǒng)(7)與所述結(jié)晶區(qū)(10)連接，用以將除硬反應處理劑供 應給所述結(jié)晶區(qū)(10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的去除水中硬度的設備，其特征在于，所述除硬系統(tǒng)還包括進 水泵(1)、管道混合器(6)、結(jié)晶區(qū)排渣口(11)，進水管路連接所述進水泵(1)和所述管道 混合器(6)的入口，所述自動加藥系統(tǒng)(7)通過加藥管路與所述管道混合器(6)的入口相 連，所述管道混合器(6)的出口通過混合管路與所述結(jié)晶區(qū)(10)的入口相連；所述除懸浮 物系統(tǒng)還包括膜過濾泵(3)，所述膜過濾區(qū)(9)與所述膜過濾泵(3)通過膜過濾管路相連， 在所述膜過濾區(qū)(9)中設有膜組件(8)；所述除懸浮物系統(tǒng)還包括膜反洗泵(15)，所述膜過 濾區(qū)(9)與所述膜反洗泵(15)通過反洗管路相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的去除水中硬度的設備，其特征在于，所述膜組件(8)下方設有 曝氣裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的去除水中硬度的設備，其特征在于，所述膜組件(8)為微濾膜 組件或超濾膜組件。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的去除水中硬度的設備，其特征在于，所述去除水中硬度的 設備還包括PH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)和旋液分離系統(tǒng)，所述pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)與所述除硬系統(tǒng)的所述自 動加藥系統(tǒng)(7)和所述結(jié)晶區(qū)(10)連接，從而能夠調(diào)節(jié)所述結(jié)晶區(qū)(10)中的pH值，所述 結(jié)晶區(qū)(10)具有結(jié)晶區(qū)循環(huán)端，從所述結(jié)晶區(qū)循環(huán)端出發(fā)的循環(huán)管路中設有循環(huán)泵(2)， 所述旋液分離系統(tǒng)位于所述循環(huán)管路中，所述旋液分離系統(tǒng)包括旋液分離器(12)，所述旋 液分離器(12)具有旋液分離底流排渣口(13)及旋液分離溢流口，所述旋液分離溢流口通 過所述循環(huán)管路與所述管道混合器(6)的入口相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的去除水中硬度的設備，其特征在于，在所述進水管路中具有 進水流量計(4)，在所述循環(huán)管路中具有循環(huán)流量計(5)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的去除水中硬度的設備，其特征在于，所述去除水中硬度的設 備的各個系統(tǒng)配有相應的自動控制系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種一體化去除水中硬度的設備。該設備包括除硬系統(tǒng)和除懸浮物系統(tǒng)，該除硬系統(tǒng)和除懸浮物系統(tǒng)是一體化的，除硬系統(tǒng)位于所述去除水中硬度的設備的下部，除懸浮物系統(tǒng)位于除硬系統(tǒng)上方，在除懸浮物系統(tǒng)的與除硬系統(tǒng)相鄰的底部設有斜板或斜管，以便將除硬生成的顆粒阻隔在位于上部的除懸浮物系統(tǒng)的下方。
文檔編號C02F5/00GK101928072SQ20091005383
公開日2010年12月29日 申請日期2009年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月25日
發(fā)明者傅立德 申請人:凱膜過濾技術(shù)(上海)有限公司