CN105435666A - 一种废水处理用的熟石灰乳液的制备方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明为一种废水处理用的熟石灰乳液的制备方法及装置，涉及工业废水处理装置，解决现有技术故障多，粉尘大的问题，本方法包含：粉剂熟石灰进石灰仓；熟石灰振动下落到混合器；计量投加熟石灰；熟石灰在混合器内通过喷淋器加水进行接触配比；气流搅拌熟石灰与水；熟石灰与水混合溶解；形成石灰乳液并由加压泵将其投加到废水处理的各个工艺点。本发明中，通过喷淋器和混合器实现熟石灰与水的接触配比，石灰配置由下进水改为上进水增加了混合时间，在喷淋器的水膜作用下，降低了石灰粉尘污染，降低了石灰下降管堵塞率。通过气流搅拌器的气流搅拌，增加了石灰和水的混合效率，提高了熟石灰的利用率，提高了设备连续运行的能力。

Description

一种废水处理用的熟石灰乳液的制备方法及装置

技术领域

本发明涉及工业废水处理装置，尤其是指一种涉及酸性废水处理用的熟石灰乳液的制备方法及装置。

背景技术

在工业酸性水处理中，石灰是最常用的中和剂，在使用过程中具有成本低、有益于污泥的絮凝和沉淀以及使用简便等优点。

目前，石灰的投加方式分为干式和湿式两种。其中，湿法投加方式中普遍采用熟石灰和水制备的石灰乳液调节水的PH值。

石灰乳液制备装置是利用生石灰、熟石灰通过硝化、溶解而制成一定浓度的石灰乳液。制成的石灰乳液可用来调节水的PH值，对废水中胶体微粒能起助凝作用，降低水质硬度，进行工业含酸废水处理、含锌废水处理，去除水中胶体硅，提高脱盐、烟气脱硫的能力。现有石灰乳液的制备主要有以下几种方法：

采用人工投加熟石灰粉，加水搅拌，溶解一段时间，通过加压泵送至生产现场使用，这种方式劳动强度高，生产效率低，周期长，已很少使用；

采用棒球磨膏化机，其运用于颗粒直径在0.2-3mm之间的生石灰，由于石灰的颗粒较粗大，需采用棒球磨膏化机，进行粗膏化反应与细膏化反应，然后进入稀释罐进行搅拌稀释，制备成所需浓度的石灰乳液。

采用交叉式石灰硝化器，其运用于颗粒直径<0.2mm的生石灰。石灰粉剂在生石灰熟化反应室由双螺旋搅拌轴交叉磨削、搅拌、推进装置进行石灰硝化。熟化后的石灰乳流入稀释反应室,由稀释水管口进入的冷却水降低乳液温度,并由耙齿搅拌,使石灰进一步溶解、硝化。硝化机硝化后的膏状石灰乳,由底部的放料管口放入下部的稀释罐进行稀释,以达到所需的石灰乳浓度。

上述棒球磨膏化机及交叉式石灰硝化器主要运用于大批量生石灰的硝化反应，设备费用高、占地大、维修及操作复杂。

采用旋流硝化器，其运用于石灰用量小的熟石灰乳制备系统。旋流器内部喷头及旋流机构使水沿圆切线旋转，产生的水帘能把石灰与水混合。由于旋流器流量较小，它采用下进水、上进石灰的结构，石灰在供粉管道内有结块现象，进入溶解罐后无法充分搅拌均匀，石灰浓度较难控制，设备故障较高，石灰粉尘对周边的环境污染较大等缺点；

采用熟石灰在溶解罐中与水搅拌，其是将来料熟石灰不经过任何的加工于粉剂状态通过振动器振动从石灰仓内下落至供粉机内，供粉机按PLC设置的指令，将一定比例的熟石灰投加到溶解罐中，通过机械搅拌机将熟石灰与水混合发生溶解反应，形成液态石灰乳液，并由加压泵投加到废水处理的各个工艺点。现有采用熟石灰在溶解罐中与水搅拌形成液态石灰乳液的工艺参见图1：

S11，选用的来料是熟石灰不经过任何加工的粉剂状态，将来料加入石灰仓内；

S12，将粉剂状态的熟石灰在石灰仓内受振动器振动并下落；

S13，将振动后的粉剂熟石灰下落至供粉机内，供粉机按PLC设置的指令，将所需比例的粉剂熟石灰投加到溶解罐中；

S14，通过PLC控制，溶解罐中加入所需比例的水，用机械搅拌机将熟石灰与水搅拌混合发生溶解反应，呈悬浮液；

S15，溶解罐中形成液态石灰乳液，由加压泵将其投加到废水处理的各个工艺点。

现有采用熟石灰在溶解罐中与水搅拌形成液态石灰乳液的石灰乳液制备装置结构参见图2，其包含：

石灰仓1，是漏斗状仓，上面开口处加粉剂状态的熟石灰；

PLC控制器4，安装于石灰仓1外；

振动器2，共有2个，固定于石灰仓1下部的金属外壁上，分别与PLC控制器4连接；

插板阀3，安装在石灰仓1底部，其作用是控制石灰仓1内石灰的下落量，并且在后续设备发生故障需要检修时，可以切断石灰仓1内的石灰；

供粉机5，其供粉箱52的上部接口通过膨胀节51与插板阀3的底部连接，膨胀节51的作用是吸收振动器2产生的振动，防止后续设备受到影响，同时便于供粉机5的设备安装，供粉机5的运行控制器与PLC控制器4连接；

出粉管6，其一端与供粉箱52的底部连接；

石灰下降管7，其上端与出粉管6的另一端连接；

溶解罐11，是圆筒式罐，便于石灰的搅拌与溶解，其上部与石灰下降管7的下端连接，罐内装有液位计8，该液位计8与PLC控制器4连接；

机械搅拌机9，其搅拌叶片安装在溶解罐11内，其机械控制器与PLC控制器4连接；

底部补水阀10，与溶解罐11的底部连接，对溶解罐11供水，使机械搅拌机9在溶解罐11将熟石灰与水搅拌混合发生溶解反应，呈悬浮液，形成液态石灰乳液，补水阀10的阀体控制器与PLC控制器4连接；

加压泵12，与溶解罐11的底部连接，由加压泵12将溶解罐11内形成的的石灰乳液投加到废水处理的各个工艺点。

现有的石灰乳液制备装置在使用中存在以下问题：

熟石灰的溶解采用下进水，上进料的方式，石灰在溶解罐的搅拌时间短、溶解不充分，石灰乳液浓度无法很好控制，制备过程生产出来的石灰乳液其细腻度、浓度等指标均不稳定，影响后续废水工艺调节，引发管道堵塞；

溶解罐中石灰水解反应会产生大量水汽和热气进入到下料管中，使供粉机下料管内部的石灰因潮湿发生板结甚至堵塞，减少供粉机出粉量，造成石灰乳液的配置浓度不均匀，还会使供粉机堵转，引发设备故障；

装置运行中粉尘较大，易对周边环境产生污染。

石灰与水的硝化和溶解反应是石灰乳液制备装置的关键技术。由于石灰的溶解度很小,对于不同应用场合的石灰原料,其粒度、比重、纯度不同,需要合理选择不同的销解工艺,以及与硝解工艺相对应的装置,才能保证高效率地制备高质量的石灰乳液。由于现有技术中，溶解罐采用下进水，上进料的方式使石灰和水的混合不充分，石灰进入溶解罐中还呈板结状态，混合时间短，石灰在水中得不到完全的销解，一部分石灰没有形成乳液状态就被泵输送出去，石灰的利用率低，石灰浓度达不到工艺需求。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术存在的问题，提供一种废水处理用的熟石灰乳液的制备方法，其能使熟石灰与水均匀混合溶解，制备的石灰乳液浓度均匀，石灰不易板结，粉尘不易外泄。

本发明的另一目的是提供一种废水处理用的熟石灰乳液的制备装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种废水处理用的熟石灰乳液的制备方法，其包含以下步骤：

S1，选用的来料是熟石灰不经过任何加工的粉剂状态，将来料加入石灰仓内；

S2，将粉剂状态的熟石灰在石灰仓内受振动器振动并下落；所述振动器的运行状态受PLC控制器控制；

S3，将振动后的粉剂熟石灰下落至供粉机内，供粉机按PLC控制器设置的指令，将所需比例的粉剂熟石灰计量投加到一混合器内；

S4，按PLC控制，在混合器内通过喷淋器加水，使熟石灰与水在混合器内进行接触配比的预混合，降低粉尘的产生，熟石灰与水成固液两相流，流入一气流搅拌器；

S5，在气流搅拌器内用压缩空气的气流搅拌固液两相流的熟石灰与水，通过高速的气流将熟石灰和水的固液两相流剪切、粉碎，使二者得到进一步的混合，熟石灰与水为固液两相流，流入一溶解罐中；所述压缩空气的运行状态受PLC控制；

S6，溶解罐中加入所需比例的水，用机械搅拌机将熟石灰与水搅拌混合，发生溶解反应，呈悬浮液，形成液态石灰乳液；

S7，溶解罐中形成的液态石灰乳液由加压泵将其投加到废水处理的各个工艺点。

本发明的另一目的是通过以下技术方案实现的：

一种废水处理用的熟石灰乳液的制备装置，其包含：

石灰仓，是漏斗状仓，上面开口处加粉剂状态的熟石灰；

PLC控制器，安装于石灰仓外；

振动器，共有2个，固定于石灰仓下部的金属外壁上，所述振动器与PLC控制器连接；

插板阀，安装在石灰仓底部，控制石灰仓内粉剂熟石灰的下落量；

供粉机，其供粉箱的上部接口通过膨胀节与插板阀的底部连接，接收石灰仓下落的粉剂熟石灰，供粉机的运行控制器与PLC控制器连接；

出粉管，其一端与供粉箱的底部连接；

混合器，其顶部与出粉管的另一端连接，供粉机内的粉剂熟石灰通过出粉管输送到该混合器内；

进水阀，其一端为进水端，另一端为出水端，进水阀的阀体控制器与PLC控制器连接；

喷淋器，其与进水阀的出水端连接，安装在混合器的顶部，向进入混合器的粉剂熟石灰喷水，使熟石灰与水在混合器内进行接触配比的预混合，熟石灰与水成固液两相流；熟石灰与水的配比量通过PLC控制器控制供粉机的运行时间来调整；

气流搅拌器，其顶部与混合器的底部连接，混合器内固液两相流的熟石灰与水流入气流搅拌器内，其一侧连接一气阀，气阀与压缩空气源连接，气流搅拌器用压缩空气的气流搅拌固液两相流的熟石灰与水，进一步对二者进行混合；

石灰下降管，其上端与气流搅拌器的底部连接；

溶解罐，其上部与石灰下降管的下端连接，所述气流搅拌器内的固液两相流的熟石灰与水通过所述石灰下降管落入溶解罐内；

机械搅拌机，其搅拌叶片安装在溶解罐内，其机械控制器与PLC控制器连接；溶解罐内的熟石灰与水经机械搅拌机搅拌混合发生溶解反应，呈悬浮液，形成液态石灰乳液；

加压泵，与所述溶解罐的底部连接，由其将溶解罐内的石灰乳液投加到废水处理的各个工艺点。

所述溶解罐是圆筒式罐。

所述溶解罐内装有液位计，所述液位计与所述PLC控制器连接。

所述溶解罐的上部设置有出气管，出气管上安装有过滤桶。

所述喷淋器由储水筒体及数个喷头组件组成，其中：

所述储水筒体是一个带有内凹进料口的储水容器，置于所述混合器的顶部，并卡紧于出粉管的另一端，再通过一盖板盖住储水筒体与混合器的空隙部位，所述进料口与所述出粉管连通；所述储水筒体的上部密闭，下部设有2-4个均布的出水管，出水管端部有螺纹结构，分别安装相应数量的所述喷头组件；储水筒体的一侧设有与所述进水阀出水端连接的进水口；储水筒体内是镂空结构，镂空部位为储水区域，由进水口向储水区域供水。

所述喷头组件由一个喷头座，两个喷头及稳流器组成，其中：

所述喷头座是一根三通管，其上端接口及两个水平接口端均为内螺纹结构，上端接口与所述出水管端部螺纹连接；两个水平接口分别安装一个所述喷头，两个喷头在同一个轴线上，其中一个对着进料口，另一个对着混合器的内壁；每个喷头由喷管，与喷管连接的收缩管以及与收缩管连接的喷嘴组成，所述收缩管是呈收缩状喇叭形管，喷嘴是呈扩散状喇叭形管，喷嘴的出水口呈长方形，并其长边处水平状态；喷头座与喷头通过螺纹连接；每个喷头内装有一个所述稳流器，稳流器是一个圆筒体内装有由数个隔流板形成的栅格状的部件。

所述收缩管的收缩角在40°-50°之间；喷嘴的扩散角在90°-110°之间。

所述混合器是倒锥体结构，其顶部上沿口与喷淋器连接，中间筒体为水与熟石灰配比区域，下面设有法兰，与气流搅拌器连接。

所述气流搅拌器设有上法兰及下法兰，分别与混合器和下降管连接，其由中空的上椎体和下椎体组成，二者通过螺纹连接，并通过螺纹调节二者之间的环形间隙的大小；下椎体的中间设有一条与所述环形间隙连通的气环，气环一侧设有与气阀连接的进气口，上椎体的中空腔是与混合器连通的连接腔，下椎体的中空腔为搅拌管，搅拌管的底部与下降管连通。

本发明的有益效果：

本发明的装置中，通过喷淋器14和混合器13实现熟石灰与水的接触配比，石灰配置由下进水改为上进水增加了混合时间，在喷淋器14的水膜作用下，降低了石灰粉尘污染，降低了石灰下降管堵塞率。通过气流搅拌器16的气流搅拌，增加了石灰和水的混合效率，为后续混合溶解创造良好条件，同时气流搅拌器16内气流卷吸性能确保水气和粉尘不会进入供粉机内，降低供粉机堵转的故障。该装置使石灰乳液的细腻度、浓度等指标趋于稳定，提高了熟石灰的利用率；提高了设备连续运行的能力；石灰乳制备系统周边的粉尘污染得到了改善。

为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细说明。

附图说明

图1为现有熟石灰乳液制备方法的流程示意图；

图2为现有熟石灰乳液制备装置的结构示意图；

图3为本发明熟石灰乳液制备方法的流程示意图；

图4为本发明熟石灰乳液制备装置的结构示意图；

图5a为图4中喷淋器的结构图，图5b为图5a的A向视图；

图6为盖板图；

图7a为图5a中喷头组件的结构图；图7b为图7a的X向视图；图7c为图7a的B向视图；

图8a为图7a中喷头结构图；图8b为图8a的C向视图；

图9为图4中混合器的结构图；

图10为图4中气流搅拌器的结构图。

具体实施方式

下面结合实施例的附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。

解决现有技术问题的关键是提高水与石灰的混合效率，就是提高石灰在水中颗粒的细腻度和分布度。可以通过提高混合时间和混合程度来提高混合效率。为此，可以改变溶解罐内石灰与水流的进入方向，这样就可以延长它们的混合时间，再加入气流搅拌，使石灰在进入溶解罐前就被粉碎为细小颗粒，与水的混合程度增加，使其在溶解罐内可以充分进行溶解，最终形成浓度均匀的石灰乳液。

下面对本发明的废水处理用的熟石灰乳液的制备方法及装置进行详细说明。

参见图3，本发明的废水处理用的熟石灰乳液的制备方法包含以下流程：

S1，选用的来料是熟石灰不经过任何加工的粉剂状态，将来料加入石灰仓内；

S2，将粉剂状态的熟石灰在石灰仓内受振动器振动并下落；所述振动器的运行状态受PLC控制；

S3，将振动后的粉剂熟石灰下落至供粉机内，供粉机按PLC设置的指令，将所需比例的粉剂熟石灰计量投加到一混合器内；

S4，按PLC控制，在混合器内通过喷淋器加水，使熟石灰与水在混合器内进行接触配比，这是熟石灰与水一种预混合，目的是确定水与熟石灰的浓度，并通过水与熟石灰的提前接触，降低粉尘的产生，此时，熟石灰与水成固液两相流，流入一气流搅拌器；

S5，在气流搅拌器内用压缩空气的气流搅拌固液两相流的熟石灰与水，通过高速的气流将熟石灰和水的固液两相流剪切、粉碎，使二者得到进一步的混合，为后续反应创造良好的条件，同时气流的卷吸性，能确保水气和粉尘不外泄；该压缩空气运行状态受PLC控制；此时，熟石灰与水为固液两相流，流入一溶解罐中；

S6，溶解罐中加入所需比例的水，用机械搅拌机将熟石灰与水搅拌混合发生溶解反应，呈悬浮液，形成液态石灰乳液；

S7，溶解罐中形成的液态石灰乳液由加压泵将其投加到废水处理的各个工艺点。

在本发明中，改变了溶解罐内石灰与水流的进入方向，将下进水改为上进水，同时将石灰与水的这一混合过程分解为三步。首先，熟石灰与水在一个容器内发生接触配比，这是一种预混合(上述步骤S4)，这一工序并不要求水与熟石灰有良好的混合，其目的是确定水与熟石灰的浓度，并通过水与熟石灰的提前接触，降低粉尘的产生。其次，经熟石灰与水预混合后，进入气流搅拌器进行气流搅拌(上述步骤S5)，通过高速的气流将熟石灰和水的固液两相流剪切、粉碎，使二者得到进一步的混合，为后续反应创造良好的条件，同时气流的卷吸性，能确保水气和粉尘不外泄。再次，混合后的固液两相流进入溶解罐进行低转速的机械搅拌，发生溶解反应(上述步骤S6)，熟石灰粉剂最终形成颗粒状悬浮于水溶液中，形成石灰乳液。

参见图4，本发明的废水处理用的熟石灰乳液的制备装置包含：

石灰仓1，是漏斗状仓，上面开口处加粉剂状态的熟石灰；

PLC控制器4，安装于石灰仓1外；

振动器2，共有2个，固定于石灰仓1下部的金属外壁上，使石灰仓1内的粉剂熟石灰振动下落，振动器2与PLC控制器4连接；

插板阀3，安装在石灰仓1底部，其作用是控制石灰仓1内粉剂熟石灰的下落量，并且在后续设备发生故障需要检修时，可以切断石灰仓1内的粉剂熟石灰；

供粉机5，其供粉箱52的上部接口通过膨胀节51与插板阀3的底部连接，接收石灰仓1下落的粉剂熟石灰，膨胀节51的作用是吸收振动器2产生的振动，防止后续设备受到影响，同时便于供粉机5的设备安装，供粉机5的运行控制器与PLC控制器4连接；

出粉管6，其一端与供粉箱52的底部连接；

混合器13，其顶部与出粉管6的另一端连接，供粉机5内的粉剂熟石灰通过出粉管6输送到该混合器13内；

进水阀15，其一端为进水端，另一端为出水端，进水阀15的阀体控制器与PLC控制器4连接；

喷淋器14，与进水阀15的出水端连接，其安装在混合器13的顶部，向进入混合器13的粉剂熟石灰喷水，喷淋器14主要作用是将外来压力水源转化为水膜，与熟石灰接触，降低粉尘的产生，冲刷混合器14的内壁，防止石灰板结，形成固(粉剂熟石灰)液(水)两相流；熟石灰与水在混合器13内进行接触配比，熟石灰从出粉管6内排出，在下落过程中与喷淋器14喷出的均匀水膜接触并下落，在水量恒定的情况下，熟石灰与水的配比量通过PLC4控制供粉机5的运行时间来调整；

气流搅拌器16，其顶部与混合器13的底部连接，混合器13内固液两相流的熟石灰与水流入气流搅拌器16内，其一侧连接一气阀17，气阀17与压缩空气源连接，当水与熟石灰接触后，其混合不是很均匀，采用气流搅拌器16进行气流搅拌的方式将熟石灰打碎和水均匀混合，在固液两相流状态下进一步对二者进行混合，提高二者的混合程度，气流搅拌采用了高速气流的卷吸性来使水与石灰进一步混合均匀。

石灰下降管7，其上端与气流搅拌器16的底部连接；

溶解罐11，是圆筒式罐，便于石灰的搅拌与溶解，其上部与石灰下降管7的下端连接，所述气流搅拌器16内的固液两相流的熟石灰与水通过所述石灰下降管7落入该溶解罐11内，罐内装有液位计8，该液位计8与PLC控制器4连接；溶解罐11的上部设置有出气管18，可以排出溶解罐11内的水气，出气管18上安装有过滤桶19，其作用是在排出气体的同时，过滤掉气体中的粉尘；

机械搅拌机9，其搅拌叶片安装在溶解罐11内，其机械控制器与PLC控制器4连接；溶解罐11必须为圆形，便于提高搅拌机的工作效率，搅拌机转速设置在100-200r/min之间；溶解罐11内的熟石灰与水经机械搅拌机9搅拌混合发生溶解反应，呈悬浮液，形成液态石灰乳液。

加压泵12，与溶解罐11的底部连接，由其将溶解罐11内的石灰乳液投加到废水处理的各个工艺点。

上述喷淋器14的结构如图5a-图5b所示，喷淋器14由储水筒体21及数个喷头组件23组成，所述储水筒体21是一个带有内凹进料口22的储水容器，置于所述混合器13的顶部，并卡紧于出粉管6的另一端，再通过图6所示的盖板20盖住储水筒体21与混合器13的空隙部位(由于该处没有振动和相对运动，盖板20是直接放置于喷淋器14上，依靠重力遮住内凹进料口22的裸露部分，因此对于喷淋器14和盖板20表面必须具备一定的平整度，否者两个面无法密合)，该进料口22与所述出粉管6连通，是所述混合器13进入粉剂熟石灰的进料口，这样的结构可以确保供粉机6、液体混合器13及喷淋器14形成一个相对密闭的空间，确保石灰粉尘不会外泄；储水筒体21的上部密闭，下部设有2-4个均布的出水管31，出水管31端部有螺纹结构，分别安装相应数量的所述喷头组件23；储水筒体21的一侧设有与所述进水阀15出水端连接的进水口24；储水筒体21内是镂空结构，镂空部位为储水区域30，由进水口24向储水区域30供水；储水区域30具备一定的储水空间，这样可以确保出水的压力稳定及各喷头的出水量稳定。

喷头组件23的结构如图7a-图7c所示，每个喷头组件23由1个喷头座33、2个喷头34及稳流器35组成；两个喷头34必须在同一轴线上，其中一个喷头朝向进料口22的中心，喷头34的安装位置必须低于进料口22(如图9所示)。

所述喷头座33，是一根三通管结构，其上端接口及2个水平接口端均为内螺纹结构，上端接口与所述出水管31端部螺纹连接；2个水平接口分别安装一个所述喷头34，2个喷头34在同一个轴线上，其中一个对着进料口22，另一个正好对着混合器13的内壁(如图5a所示)，每个喷头34的结构如图8a-图8b所示，其由喷管37，与喷管37连接的收缩管38以及与收缩管38连接的喷嘴39组成，其中收缩管38是呈收缩状喇叭形管，喷嘴39是呈扩散状喇叭形管，喷嘴39的出水口40呈长方形(图8b所示)，并其长边处水平状态；喷头座33与喷头34通过螺纹连接(通过喷管37的外螺纹与喷头座水平端的内螺纹连接)；每个喷头34内装有一个所述稳流器35，稳流器35的结构参见图7b，其是一个圆筒体内装有由数个隔流板36形成的栅格状的部件，隔流板36是薄板，其将所述喷管37的端面分隔成许多沟道，减小横向水流碰撞的机会，从而达到消除涡流，使水流平稳顺直的目的。

所述喷头34中，收缩管38对于水流是一个内部收缩过程，喷嘴39对于水流是一个内部扩散过程，喷嘴39的出水口40为扁长的结构，稳定的水流通过这样一个过程得到具有一定流量、喷射强度均匀的的水膜。其中收缩管38的收缩角β在40°-50°之间；喷嘴39的扩散角α在90°-110°之间。

由于喷头组件23中的，2个喷头34中的一个对着进料口22，另一个正好对着混合器13的内壁，使呈环形的喷头组件23分别喷出内外两个水膜环，内环冲刷石灰，防止石灰粉尘的产生，外环冲刷混合器13的筒体42内壁，有效杜绝内壁上石灰板结。

参见图9，所述混合器13是一个倒锥体结构，其顶部上沿口41与喷淋器14连接，中间筒体42为水流与熟石灰配比区域，下面设有法兰43，用于与气流搅拌器16连接；上述喷淋器14主要作用是将外来压力水源转化为水膜，与石灰接触，降低粉尘的产生，冲刷混合器筒体42的内壁，防止石灰板结。

参见图10，所述气流搅拌器16设有上法兰521及下法兰522，分别与混合器13和下降管7连接，其由中空的上椎体46和下椎体47组成，二者通过螺纹连接，并通过螺纹调节二者之间的环形间隙51的大小，从而控制气流卷吸力的大小；下椎体47的中间设有一条气环49，所述环形间隙51与气环49连通，气环49一侧设有与气阀17连接的进气口50，上椎体46的中空腔是与混合器13连通的连接腔48，下椎体47的中空腔为搅拌管53，搅拌管53的底部与下降管7连通；运行时，压缩空气通过进气管50，并沿轴向一定角度进入气环49内，沿内壁作高速旋转运动，由于受到后来气体的挤压，气流通过环形间隙51喷射入搅拌管53内，气流由粗变细会加快流速，形成有一定旋转角度的高速气流，旋流中心处的压力低，管壁处压力高，因此搅拌管53具有一定的卷吸性，受到重力及卷吸力的水和熟石灰的混合物在搅拌管53处随着气流转动，熟石灰和水被高速气流剪切、粉碎，得到进一步的混合，通过下降管7进入溶解罐11；同时，高速气流的卷吸性确保混合器13内的水汽不会进入到出粉管6中，保证管道的干燥，减少石灰的板结和设备故障。

所述机械搅拌机9是一种效率高的混合设备，它的水流特点在于具有返混的性质。熟石灰与水的搅拌是一个溶解反应的过程。经过配比和气流搅拌的石灰混合液进入溶解罐11内，在机械搅拌机9的慢速搅拌下，形成微粒状悬浮于溶液中，形成石灰乳液。

举一个实施例：

熟石灰粉剂：工业熟石灰Ca(OH)₂，含量≥90％(重量比)，颗粒度：≤0.5mm；

供粉机供粉能力：1-2立方米/小时；

制备石灰乳液浓度：8％-20％；

水压：0.3-0.6MPa，水流量：10-20立方米/小时；

压缩空气压力：0.5-0.7MPa；

石灰仓1内存储熟石灰，整个系统通过PLC4进行控制。系统工作时，振动器2和供粉机5启动，并根据工艺设置间歇启动。石灰仓1的熟石灰在自重和振动的作用下落至供粉机5内，在供粉机5内螺旋推杆作用下，熟石灰由出粉管6被推送至混合器13内。为了防止石灰堵塞，在供粉机5启动前3秒，进水阀15和气阀17就已打开，分别向喷淋器14和气体搅拌器17进水和进气。此时，喷淋器14喷出均匀水膜与出粉管6落出的熟石灰在混合器13内混合配比。在水量不变的情况下，石灰的投加量通过供粉机5的运行时间调整。石灰与水的混合液通过混合器13进入气流搅拌器17，在气流搅拌作用下粉碎，通过下降管7进入溶解罐11，在搅拌机9的搅拌下，发生溶解反应形成石灰乳液，然后通过加压泵12输送至投加点。当溶解罐11的液位到达高位时，振动器2和供粉机5停止，补水阀15和气阀17延时3秒关闭。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明的目的，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种废水处理用的熟石灰乳液的制备方法，其特征在于包含以下步骤：

S1，选用的来料是熟石灰不经过任何加工的粉剂状态，将来料加入石灰仓内；

S2，将粉剂状态的熟石灰在石灰仓内受振动器振动并下落；所述振动器的运行状态受PLC控制器控制；

S3，将振动后的粉剂熟石灰下落至供粉机内，供粉机按PLC控制器设置的指令，将所需比例的粉剂熟石灰计量投加到一混合器内；

S4，按PLC控制，在混合器内通过喷淋器加水，使熟石灰与水在混合器内进行接触配比的预混合，降低粉尘的产生，熟石灰与水成固液两相流，流入一气流搅拌器；

S5，在气流搅拌器内用压缩空气的气流搅拌固液两相流的熟石灰与水，通过高速的气流将熟石灰和水的固液两相流剪切、粉碎，使二者得到进一步的混合，熟石灰与水为固液两相流，流入一溶解罐中；所述压缩空气的运行状态受PLC控制；

S6，溶解罐中加入所需比例的水，用机械搅拌机将熟石灰与水搅拌混合，发生溶解反应，呈悬浮液，形成液态石灰乳液；

S7，溶解罐中形成的液态石灰乳液由加压泵将其投加到废水处理的各个工艺点。

2.一种废水处理用的熟石灰乳液的制备装置，其特征在于包含：

石灰仓(1)，是漏斗状仓，上面开口处加粉剂状态的熟石灰；

PLC控制器(4)，安装于石灰仓(1)外；

振动器(2)，共有2个，固定于石灰仓(1)下部的金属外壁上，所述振动器(2)与PLC控制器(4)连接；

插板阀(3)，安装在石灰仓(1)底部，控制石灰仓(1)内粉剂熟石灰的下落量；

供粉机(5)，其供粉箱(52)的上部接口通过膨胀节(51)与插板阀(3)的底部连接，接收石灰仓(1)下落的粉剂熟石灰，供粉机(5)的运行控制器与PLC控制器(4)连接；

出粉管(6)，其一端与供粉箱(52)的底部连接；

混合器(13)，其顶部与出粉管(6)的另一端连接，供粉机(5)内的粉剂熟石灰通过出粉管(6)输送到该混合器(13)内；

进水阀(15)，其一端为进水端，另一端为出水端，进水阀(15)的阀体控制器与PLC控制器(4)连接；

喷淋器(14)，其与进水阀(15)的出水端连接，安装在混合器(13)的顶部，向进入混合器(13)的粉剂熟石灰喷水，使熟石灰与水在混合器内进行接触配比的预混合，熟石灰与水成固液两相流；熟石灰与水的配比量通过PLC控制器(4)控制供粉机(5)的运行时间来调整；

气流搅拌器(16)，其顶部与混合器(13)的底部连接，混合器(13)内固液两相流的熟石灰与水流入气流搅拌器(16)内，其一侧连接一气阀(17)，气阀(17)与压缩空气源连接，气流搅拌器(16)用压缩空气的气流搅拌固液两相流的熟石灰与水，进一步对二者进行混合；

石灰下降管(7)，其上端与气流搅拌器(16)的底部连接；

溶解罐(11)，其上部与石灰下降管(7)的下端连接，所述气流搅拌器(16)内的固液两相流的熟石灰与水通过所述石灰下降管(7)落入溶解罐(11)内；

机械搅拌机(9)，其搅拌叶片安装在溶解罐(11)内，其机械控制器与PLC控制器(4)连接；溶解罐(11)内的熟石灰与水经机械搅拌机(9)搅拌混合发生溶解反应，呈悬浮液，形成液态石灰乳液；

加压泵(12)，与所述溶解罐(11)的底部连接，由其将溶解罐(11)内的石灰乳液投加到废水处理的各个工艺点。

3.如权利要求2所述的废水处理用的熟石灰乳液的制备装置，其特征在于：

所述溶解罐(11)是圆筒式罐。

4.如权利要求2所述的废水处理用的熟石灰乳液的制备装置，其特征在于：

所述溶解罐(11)内装有液位计(8)，所述液位计(8)与所述PLC控制器(4)连接。

5.如权利要求2所述的废水处理用的熟石灰乳液的制备装置，其特征在于：

所述溶解罐(11)的上部设置有出气管(18)，出气管(18)上安装有过滤桶(19)。

6.如权利要求2所述的废水处理用的熟石灰乳液的制备装置，其特征在于：

所述喷淋器(14)由储水筒体(21)及数个喷头组件(23)组成，其中：

所述储水筒体(21)是一个带有内凹进料口(22)的储水容器，置于所述混合器(13)的顶部，并卡紧于出粉管(6)的另一端，再通过一盖板(20)盖住储水筒体(21)与混合器(13)的空隙部位，所述进料口(22)与所述出粉管(6)连通；所述储水筒体(21)的上部密闭，下部设有2-4个均布的出水管(31)，出水管(31)端部有螺纹结构，分别安装相应数量的所述喷头组件(23)；储水筒体(21)的一侧设有与所述进水阀(15)出水端连接的进水口(24)；储水筒体(21)内是镂空结构，镂空部位为储水区域(30)，由进水口(24)向储水区域(30)供水。

7.如权利要求6所述的废水处理用的熟石灰乳液的制备装置，其特征在于：

所述喷头组件(23)由一个喷头座(33)，两个喷头(34)及稳流器(35)组成，其中：

所述喷头座(33)是一根三通管，其上端接口及两个水平接口端均为内螺纹结构，上端接口与所述出水管(31)端部螺纹连接；两个水平接口分别安装一个所述喷头(34)，两个喷头(34)在同一个轴线上，其中一个对着进料口(22)，另一个对着混合器(13)的内壁；每个喷头(34)由喷管(37)，与喷管(37)连接的收缩管(38)以及与收缩管(38)连接的喷嘴(39)组成，所述收缩管(38)是呈收缩状喇叭形管，喷嘴(39)是呈扩散状喇叭形管，喷嘴(39)的出水口(40)呈长方形，并其长边处水平状态；喷头座(33)与喷头(34)通过螺纹连接；每个喷头(34)内装有一个所述稳流器(35)，稳流器(35)是一个圆筒体内装有由数个隔流板(36)形成的栅格状的部件。

8.如权利要求7所述的废水处理用的熟石灰乳液的制备装置，其特征在于：

所述收缩管(38)的收缩角(β)在40°-50°之间；喷嘴(39)的扩散角(α)在90°-110°之间。

9.如权利要求2所述的废水处理用的熟石灰乳液的制备装置，其特征在于：

所述混合器(13)是倒锥体结构，其顶部上沿口(41)与喷淋器(14)连接，中间筒体(42)为水与熟石灰配比区域，下面设有法兰(43)，与气流搅拌器(16)连接。

10.如权利要求2所述的废水处理用的熟石灰乳液的制备装置，其特征在于：

所述气流搅拌器(16)设有上法兰(521)及下法兰(522)，分别与混合器(13)和下降管(7)连接，其由中空的上椎体(46)和下椎体(47)组成，二者通过螺纹连接，并通过螺纹调节二者之间的环形间隙(51)的大小；下椎体(47)的中间设有一条与所述环形间隙(51)连通的气环(49)，气环(49)一侧设有与气阀(17)连接的进气口(50)，上椎体(46)的中空腔是与混合器(13)连通的连接腔(48)，下椎体(47)的中空腔为搅拌管(53)，搅拌管(53)的底部与下降管(7)连通。