CN212356680U - 一种诱导结晶异相成核装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种诱导结晶异相成核装置，包括由上至下设置的集水区(1)、循环结晶区(2)、过滤区(3)，设置在所述过滤区(3)底部外侧的的动力系统(4)和设置在所述过滤区(3)底部外侧的支腿(5)；集水区(1)，循环结晶区(2)和过滤区(3)构成一体式结构；过滤区(3)包括过滤外腔(31)、过滤内腔(32)、布药部件(33)、吮吸排泥部件(34)和进水部件(35)，本装置采用一体化设计思路，包含阻垢剂破稳功能，同时能够大幅度沉淀和拦截循环水排污水中的SS，为后续反应提供更洁净的进水；吮吸排泥部件可旋转及向下清洗滤网上的污堵物质，无需停机；循环排污水通过诱导结晶反应，能够大幅度降低水体中的钙离子浓度。
Description
技术领域
本实用新型涉及水处理技术领域，具体涉及一种诱导结晶异相成核装置。
背景技术
当前火力发电厂循环水系统浓缩倍率提升以后，循环排污水水量减少，同时导致循环排污水水质变差。处理循环排污水的通常工艺为高密度沉淀池→变孔隙滤池→超滤→反渗透工艺，高密度沉淀池由于过滤速度较低，往往需要较大的池体，因此需要较大的占地面积。同时，由于循环水中投加了大量阻垢剂控制循环水的结垢倾向，在循环排污水中往往也包含大量的阻垢剂成分，阻垢剂的存在影响到高密度沉淀池的软化效果。另外，循环排污水中的SS(备注：SS为Suspendedsolids缩写，指悬浮固体)存在极大的影响着化学软化的处理效果，实际工程中，为了达到化学软化工艺的最佳处理效果及结晶效果，要求进水SS<50mg/L或更低。在进水高SS的情况下，诱导结晶反应的过程中，一部分结晶物会结晶在SS颗粒上，由于相应的颗粒较小或强度不够而随水流排出反应器，结果造成出水浊度较高，增加了后续过滤系统的负担和反冲洗频率，在一定程度上降低了结晶效率和结晶产物的回收率。因此，研制占地面积小、能够对阻垢剂进行破稳、可处理高SS进水的化学软化装置是本领域技术人员亟待解决的问题。
现有技术中往往采用配置保安过滤器来对结晶设备来水的SS进行拦截，实际应用发现存在以下三项缺陷：一是保安过滤器的滤芯使用具有期限性，当滤芯拦截污堵物达到一定程度后，需要人工更换滤芯；二是人工更换滤芯时，需要系统停机；三是拦截污堵物的滤芯废弃后往往形成难以处理的新的污染物。
发明内容
本实用新型采用一体化设计思路，提高结晶的流速，从而降低了设备占地，便于维护，并且可实现清洗时系统不停机运行，滤网清洗后，无需人工更换滤网即可立即投入使用，相比保安过滤器滤芯，大大减少了新的污染物的生成。同时，本装置设计有阻垢剂破稳功能，同时能够大幅度沉淀和拦截循环水排污水中的SS，从而为后续的诱导结晶反应提供更洁净的进水。
在一体化装置的循环排污水中加入诱导结晶晶种后，化学反应生成的物质通过细颗粒间的团聚、细颗粒与晶种之间的吸附、晶种之间的聚集等方式形成细颗粒沉淀。在诱导结晶晶种的存在下，结晶颗粒会逐渐长大。
本实用新型提供一种诱导结晶异相成核装置，包括由上至下设置的集水区、循环结晶区、过滤区，设置在过滤区底部外侧的的动力系统和设置在过滤区底部外侧的支腿；集水区，循环结晶区和过滤区构成一体式结构；
循环结晶区包括内筒体，设置在内筒体外侧的外筒体，设置在外筒体底部的外筒底和设置在外筒底中央的止回部件；止回部件的入口设置在过滤区顶部，止回部件的出口设置在循环结晶区的底部，循环结晶区和集水区连通，循环结晶区和过滤区通过止回部件连通；
过滤区包括过滤外腔，与过滤外腔内底部密封连接且与过滤外腔上部和侧部留有通道的过滤内腔，设置在过滤外腔和过滤内腔之间的布药部件，设置在过滤内腔内部的吮吸排泥部件，设置在过滤内腔底部的进水部件，与进水部件进口连通且设置在过滤外腔下部的进水腔和设置在进水腔下部的排污腔；
过滤内腔包括布满滤孔的滤筒和与滤筒密封连接的上盖；
吮吸排泥部件包括中空的轴杆，垂直设置在轴杆上并与轴杆侧面连通的若干中空的管状吮吸杆和设置在轴杆的下部且与排污腔连通的排泥口；
进水腔包括进水口；
排污腔包括排污口；
动力系统包括设置在过滤区底部外侧且与轴杆连接的驱动电机和液压活塞。
本实用新型所述的一种诱导结晶异相成核装置，作为优选方式，吮吸杆沿轴杆间隔90度排列。
本实用新型所述的一种诱导结晶异相成核装置，作为优选方式，滤孔为圆孔或者方孔或者矩形孔。
本实用新型所述的一种诱导结晶异相成核装置，作为优选方式，进水部件包括若干个固定在过滤内腔底部的斜向上的导流管，导流管均匀排列成一个圆形。
本实用新型所述的一种诱导结晶异相成核装置，作为优选方式，布药部件包括进药管，与进药管连通且设置在过滤外腔底部的环形进药通道，垂直设置在环形进药通道上并与环形进药通道连通的均匀分布的若干布药管和设置在布药管周侧均匀伸出的若干个出药喷嘴，布药管顶部密封且固定在过滤外腔的顶部。
本实用新型所述的一种诱导结晶异相成核装置，作为优选方式，过滤内腔的顶部与过滤外腔的上部通道内以筒体轴线为轴均布设置有若干个磁棒。
本实用新型所述的一种诱导结晶异相成核装置，作为优选方式，循环结晶区还包括设置在外筒底底部中央的导流部件和设置在导流部件底部外侧的结晶颗粒排出管，导流部件剖面为圆滑W形且中央留有供止回部件穿过的通孔；
内筒体悬空的固定在外筒体内部且没有筒底，内筒体上部与外筒体之间设置有底部下大上小且中空的导流圈，导流圈上部为圆筒结构且向上延伸到集水区顶部，内筒体内部形成升流通道，导流圈、内筒体外壁、外筒体内壁和导流部件形成降流通道。
本实用新型所述的一种诱导结晶异相成核装置，作为优选方式，集水区包括筒体，设置在筒体内部的集水部件和设置在筒体侧壁上的出水管，集水部件包括底沿和垂直设置在底沿一端的侧壁，底沿为圆环形状且密封连接在筒体内壁中部，侧壁的上部为锯齿形状且低于导流圈，导流圈外壁、侧壁、底沿上侧和筒体内壁形成第一集水通道，第一集水通道与出水管连通。
本实用新型所述的一种诱导结晶异相成核装置，作为优选方式，集水区包括筒体和设置在筒体侧壁上出水管，集水区上部设置有上封头，集水区、循环结晶区和上封头构成密闭结构，导流圈外壁、上封头内壁和筒体内壁形成第二集水通道，第二集水通道与出水管连通；上封头包括设置在顶部中央的排气管和设置在顶部侧面的晶种投加人孔。
本实用新型所述的一种诱导结晶异相成核装置，作为优选方式，止回部件包括管体，密封连接在管体底部的底座，设置在底座上方的止回板，缠绕在止回板上的伸缩部件和设置在止回板上方且密封连接在管体中的导向板；管体顶部内径上大下小；底座中间由下至上依次开有第一圆孔、第二圆孔和圆台孔，第一圆孔直径大于第二圆孔的直径，圆台孔上大下小且下部直径与第二圆孔的直径相同；止回板由下至上依次包括圆台底座、支撑块和位于支撑块上部中心的导向杆，圆台底座与圆台孔尺寸吻合；伸缩部件缠绕在导向杆上；导向板中间开有与导向杆吻合的开孔且四周开有圆形孔；止回板通过导向板的中央通孔伸出到导向板外侧，伸缩部件位于导向板下侧。
本装置进水部件由斜向上导流管组成，导流管与底面呈一定的倾角，导流管在底面呈圆周均布，彼此间隔设定距离。当水流从导流管斜向上冲出时，在过滤内腔形成旋转流，同时在吮吸杆的阻挡下，形成水力搅拌状态。
吮吸排泥部件在驱动电机驱动下，可在过滤内腔呈圆周转动，且同时在液压活塞作用下沿轴向向下运行一定距离。吮吸杆在轴向方向交错度布置，彼此之间具有一定的设定距离。清洗时，污堵物从吮吸杆口部进入吮吸杆，并从吮吸杆进入排污腔，最后从排污腔的排污阀排出诱导结晶异相成核装置。
滤筒由滤网组成。根据具体的水质情况，过滤部件可设置一定目数的过滤滤网。滤网的孔形式包括圆孔、方孔、矩形孔等滤孔结构，滤孔均布布置在过流筒体的圆周面上。水流可通过滤筒的滤网由过滤内腔流向过滤外腔。随着滤网上拦截的悬浮物不断增多，滤筒的滤网逐渐被堵塞，当过滤内腔和过滤外腔达到一定的压力差时，开启与排污腔相连的排污阀，启动驱动电机驱动吮吸杆进行旋转运行并在液压活塞作用下沿轴方向向下运行，由于排污阀打开后，吮吸杆内部的压强低于过滤外腔的压强，在压强差的驱动下，滤筒滤网内表面及滤孔的污堵物质将被吸入吮吸杆，并通过吮吸杆进入排污腔，最后通过排污阀从排污腔排出本实用新型装置。在驱动电机和液压活塞作用下，吮吸杆旋转并向下运行，在这过程中，吮吸杆吮吸的区域不断加大，直至整个滤筒滤网的内表面和滤孔的污堵物全部被吮吸排出。当清洗完毕后，驱动电机驱动吮吸排泥部件沿轴向向上运行，直至运行至其起始位置。
本装置止回部件内部具有止回功能和防堵塞功能，使得水流仅可向上流，循环排污水经过过滤筒体的滤孔过滤后，从止回部件进入循环结晶区，随着水流的不断加大，止回板在水流的作用下不断向上移动，具有弹性的伸缩部件轴向长度不断自动减少，过流面积不断加大；当水流不断减小时，止回板在伸缩部件的弹性作用下向下移动，伸缩部件的轴向长度不断自动增大，过流面积不断减少，因此该结构可防止晶种及细小结晶颗粒堵塞进水通道，并有效防止循环结晶区内的晶种及细小结晶颗粒进入过滤外腔。
止回部件导向板的中心孔对止回导向杆的直线运动具有导向作用，导向板内均布的数个圆孔作为水流的流通通道。
止回部件出水口的内壁设置为具有一定向外倾角的坡形结构，更利于循环结晶区内水流的循环流动。
本装置的W型底部导流部件设置在循环结晶区底部，W型底与结晶颗粒排出管连通。W型底的设计有利于循环排污水夹带晶种和结晶颗粒在循环结晶区内循环。
本装置的循环结晶区的内筒体为直筒结构。循环结晶区顶部设置的导流圈底部向外倾斜，导流圈顶部为直筒结构，此结构设计利于水流向下流动，从而为循环流动提供了有效的保障。
本装置集水区的集水通道，使得水流能够均匀流出。
本装置的循环结晶区由升流区和降流区及导流圈组成。止回部件的出口使得水流进入升流区后呈喷射状向上流，在导流圈的作用下，来自升流区的循环的晶种和结晶颗粒进入降流区，在止回部件、导流圈和W型底部导流部件的多重作用下，使得水流在循环结晶区实现高效循环流动，导流圈的设计可有效避免晶种和结晶颗粒进入集水区。
S001、本装置运行状态：
本装置运行时，循环排污水在提升泵的驱动下，通过进水管道进入进水腔，于此同时，PAC药剂加入进水管道，研究发现，PAC的投加能够有效破除循环排污水中阻垢剂的稳定性能，实现有效破稳。随后循环排污水和PAC通过进水腔顶部的进水部件，斜向上流进过滤内腔，SS在过滤内腔进行絮凝反应聚集，通过滤网时被有效拦截。循环排污水通过滤网后进入过滤外腔，在过滤外腔与布药部件喷嘴喷出的选择性除钙药剂进行混合，过滤外腔设有可拆卸式超强永久性磁棒，具有较强的除铁功能，可进一步去除循环排污水来水中100um以下细微颗粒物。随后循环排污水通过止回部件进入循环结晶区。
在循环结晶区，预先投加一定量的晶种(晶种通常粒径不大于0.09mm)，循环排污水在循环结晶区内进行诱导结晶异相成核化学软化反应。在导流圈和W型底部导流部件的导流作用下，循环排污水夹带晶种和结晶颗粒在循环结晶区内进行循环流化。经过诱导结晶软化后的循环排污水进入集水区，最后通过出水管排出本装置。
在循环结晶过程中晶种不断减少并伴随着结晶颗粒的不断长大，从而使得循环排污水中的钙离子不断减少，最终实现从集水区排出的循环排污水中的钙离子含量能够满足后续膜处理工艺的进水需求。
结晶颗粒在循环流化过程中，大粒径的结晶颗粒往往处于循环腔的底部区域。按照工程经验，当结晶颗粒的粒径长大至2～3mm时，在水压的作用下可将其定期通过结晶颗粒排出口排出本实用新型装置。
在此过程中，驱动电机和液压活塞处于停运状态，与本装置排污管相连的排污阀处于关闭状态。
S002、本装置不停机清洗状态：
随着工作水量的增加，滤筒滤出的杂质在滤网上增加，随着杂质在滤网上的堆积，滤网的内外部压差增大。
当过滤内腔和过滤外腔达到一定的压力差时，自动开启与排污腔相连的排污阀，启动驱动电机驱动吮吸杆进行旋转运行并在液压活塞作用下沿轴方向向下运行，由于排污阀打开后，吮吸杆内部的压强低于过滤外腔的压强，在压强差的驱动下，滤筒的滤网内表面及滤孔的污堵物质将被吸入吮吸杆，并进入排污腔，最后污堵物通过与本实用新型装置排污口相连的排污阀排出。在电机驱动和液压活塞作用下，吮吸杆旋转并向下运行，在这过程中，吮吸杆吮吸的区域不断加大，直至整个滤筒的滤网内表面和滤孔的污堵物全部被吮吸排出。当清洗完毕后，电机和液压活塞驱动吮吸部件沿轴向向上运行，直至吮吸部件运行至其起始位置。
在此过程中，诱导结晶异相成核装置处于正常进水状态，循环结晶区内的结晶颗粒生长继续进行。因此，实现了在高SS进水情况，诱导结晶异相成核的连续高效反应。
随后，一个运行→清洗周期结束，系统恢复正常运行工况。
另外，为增大诱导结晶异相成核装置在循环结晶区的循环速度和进水水量，将本实用新型装置顶部设置有上封头，导流圈上部直接与上封头连接；集水区不设置集水部件，本装置外筒体顶部与外封头相连，并在外筒体上部设置出水口；上封头顶部设置排气管及晶种投加人孔。此时，本装置可在高压状态下进行大流量运行，此结构形式同样属于本专利的保护范围。
本实用新型具有以下优点：
(1)进水部件采用斜向上流进水结构，使得进水水流在过滤内腔形成旋转流，在吮吸杆的配合下，水流形成搅拌流状态。此结构利于悬浮物的絮凝聚集。
(2)吮吸排泥部件在驱动电机的作用下，能够定期对滤筒的滤网进行清洗，使得进入过滤外腔的水质洁净。
(3)布药部件由圆周均布的布药管组成，每根布药管设置一定数量的出药喷嘴，在出药喷嘴的作用下，使得布药效果更佳理想，水流中药剂的混合更佳均匀。
(4)止回部件内部具有止回功能，使得水流仅可向上流，循环排污水从止回部件进入循环结晶区，随着水流的不断加大，止回部件过流面积不断加大，当水流不断减小时，止回部件的过流面积不断减少，因此该结构可有效防止循环结晶区内的晶种及细小结晶颗粒进入过滤外腔。
(5)过滤外腔设有可拆卸式超强永久性磁棒，具有较强的除铁功能，可进一步去除循环排污水来水中100um以下细微颗粒物。
(6)循环结晶区由内筒体及外筒体配合组成。内筒体筒体为直筒结构。循环结晶区顶部设置的导流圈底部向外倾，此结构设计强制来自升流区的水流向下流动，从而为循环流动提供了有效的保障。
(7)循环结晶区的腔底采用W型底结构设计，利于循环排污水夹带晶种和结晶颗粒的循环。
(8)集水区设置有集水通道，使得水流从集水区均匀流出。
附图说明
图1为一种诱导结晶异相成核装置三维前剖视图；
图2为一种诱导结晶异相成核装置水流向示意图；
图3为一种诱导结晶异相成核装置集水装置前剖视图；
图4为一种诱导结晶异相成核装置第一集水通道三维前剖视图；
图5为一种诱导结晶异相成核装置导流部件前剖视图；
图6为一种诱导结晶异相成核装置导流部件三维视图；
图7为一种诱导结晶异相成核装置导流圈三维图；
图8为一种诱导结晶异相成核装置止水部件前剖视图；
图9为一种诱导结晶异相成核装置止水部件打开状态三维前剖视图；
图10为一种诱导结晶异相成核装置止水部件封闭状态三维前剖视图；
图11为一种诱导结晶异相成核装置止水部件从封闭到打开最大程度过程图；
图12为一种诱导结晶异相成核装置滤筒前视图；
图13为一种诱导结晶异相成核装置布药部件前视图；
图14为一种诱导结晶异相成核装置吮吸排泥部件三维图；
图15为一种诱导结晶异相成核装置进水部件三维图；
图16为一种诱导结晶异相成核装置实施例3三维前剖视图。
附图标记：
1、集水区；11、筒体；12、集水部件；121、底沿；122、侧壁；13、出水管；14、第一集水通道；15、第二集水通道；2、循环结晶区；21、内筒体；22、外筒体；23、外筒底；24、止回部件；241、管体；242、底座；2421、第一圆孔；2422、第二圆孔；2423、圆台孔；243、止回板；2431、圆台底座；2432、支撑块；2433、导向杆；244、伸缩部件；245、导向板；25、导流部件；26、结晶颗粒排出管；27、导流圈；28、升流通道；29、降流通道；3、过滤区；31、过滤外腔；32、过滤内腔；321、滤筒；322、上盖；33、布药部件；331、进药管；332、进药通道；333、布药管；334、出药喷嘴；34、吮吸排泥部件；341、轴杆；342、吮吸杆；343、排泥口；35、进水部件；351、导流管；36、进水腔；361、进水口；37、排污腔；371、排污口；4、动力系统；41、驱动电机；42、液压活塞；5、支腿；6、上封头；61、排气管；62、晶种投加人孔。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
如图1所示，一种诱导结晶异相成核装置，包括由上至下设置的集水区1、循环结晶区2、过滤区3，设置在过滤区3底部外侧的的动力系统4和设置在过滤区3底部外侧的支腿5；集水区1，循环结晶区2和过滤区3构成一体式结构。
如图2-4所示，集水区1包括筒体11，设置在筒体11内部的集水部件12和设置在筒体11侧壁上的出水管13，集水部件12包括底沿121和垂直设置在底沿一端的侧壁122，底沿121为圆环形状且密封连接在筒体11内壁中部，侧壁122的上部为锯齿形状且低于导流圈27，导流圈27外壁、侧壁122、底沿121上侧和筒体11内壁形成第一集水通道14，第一集水通道14与出水管13连通。
如图5-11所示，循环结晶区2包括内筒体21，设置在内筒体21外侧的外筒体22，设置在外筒体22底部的外筒底23和设置在外筒底23中央的止回部件24，止回部件24的入口设置在过滤区3顶部，止回部件24的出口设置在循环结晶区2的底部，循环结晶区2和集水区1连通，循环结晶区2和过滤区3通过止回部件24连通；
循环结晶区2还包括设置在外筒底23底部中央的导流部件25和设置在导流部件25底部外侧的结晶颗粒排出管26，导流部件25剖面为圆滑W形且中央留有供止回部件24穿过的通孔；
内筒体21悬空的固定在外筒体22内部且没有筒底，内筒体21上部与外筒体22之间设置有底部下大上小结构的导流圈27，导流圈27上部为圆筒结构且向上延伸到集水区1顶部，内筒体21内部形成升流通道28，导流圈27、内筒体21外壁、外筒体22内壁和导流部件25形成降流通道29；
止回部件24包括管体241，密封连接在管体241底部的底座242，设置在底座242上方的止回板243，缠绕在止回板243上的伸缩部件244和设置在止回板243上方且密封连接在管体241中的导向板245；管体241顶部内径上大下小；底座242中间由下至上开有第一圆孔2421、第二圆孔2422和圆台孔2423，第一圆孔2421直径大于第二圆孔2422的直径，圆台孔2423上大下小且下部直径与第二圆孔2422的直径相同；止回板243由下至上依次包括圆台底座2431、支撑块2432和位于支撑块2432上部中心的导向杆2433，圆台底座2431与圆台孔2423尺寸吻合；伸缩部件244缠绕在导向杆2433上；导向板245中间开有与导向杆2433吻合的开孔且四周开有圆形孔；止回板243通过导向板245的中央通孔伸出到导向板245外侧，伸缩部件244位于导向板245下侧。
如图12-15所示，过滤区3包括过滤外腔31，与过滤外腔31内底部密封连接且与过滤外腔31上部和侧部留有通道的过滤内腔32，设置在过滤外腔31和过滤内腔32之间的布药部件33，设置在过滤内腔32内部的吮吸排泥部件34，设置在过滤内腔32底部的进水部件35，与进水部件35进口连通且设置在过滤外腔31下部的进水腔36和设置在进水腔36下部的排污腔37；
过滤内腔32包括布满滤孔的滤筒321和与滤筒321密封连接的上盖322；滤孔为圆孔或者方孔或者矩形孔。
布药部件33包括进药管331，与进药管331连通且设置在过滤外腔31底部的环形进药通道332，垂直设置在环形进药通道332上并与环形进药通道332连通的均匀分布的若干布药管333和设置在布药管333周侧均匀伸出的若干个出药喷嘴334，布药管333顶部密封且固定在过滤外腔31的顶部。
吮吸排泥部件34包括中空的轴杆341，垂直设置在轴杆341上并与轴杆341侧面连通的若干中空的管状吮吸杆342和设置在轴杆341的下部且与排污腔37连通的排泥口343；吮吸杆342沿轴杆341间隔90度排列；
进水部件35包括若干个固定在过滤内腔32底部的斜向上的导流管351，导流管351均匀排列成一个圆形。
进水腔36包括进水口361；
排污腔37包括排污口371；
动力系统4包括设置在过滤区3底部外侧且与轴杆341连接的驱动电机41和液压活塞42。
实施例2
如图1所示，在实施例1的基础上，过滤内腔32的顶部与过滤外腔31的上部通道内以筒体轴线为轴均布设置有若干个磁棒38。
实施例3
如图16所示，一种诱导结晶异相成核装置，包括由上至下设置的集水区1、循环结晶区2、过滤区3，设置在过滤区3底部外侧的的动力系统4，设置在过滤区3底部外侧的支腿5和设置在集水区1上部的上封头6，集水区1、循环结晶区2和过滤区3构成一体式结构，集水区1、循环结晶区2和上封头6构成密闭结构。
集水区1包括筒体11和设置在筒体11侧壁上的出水管13，导流圈27外壁、上封头6内壁和筒体11内壁形成第二集水通道15，第二集水通道15与出水管13连通；
循环结晶区2、过滤区3、动力系统4、和支腿5的设置与实施例2相同。
上封头6包括设在在顶部中央的排气管61和设置在顶部侧面的晶种投加人孔62。
本实施例1、2、3运行时，循环排污水在提升泵的驱动下，通过进水管道进入进水腔，与此同时，PAC药剂加入进水管道，研究发现，PAC的投加能够有效破除循环排污水中阻垢剂的稳定性能，实现有效破稳。随后循环排污水和PAC通过进水腔36顶部的进水部件35，从导流管351冲出时，在过滤内腔32形成旋转流，同时在吮吸杆342阻挡下，形成水力搅拌状态。
在过滤内腔32内，循环排污水的SS进行絮凝反应聚集，通过滤筒321时被有效拦截。循环排污水通过滤网后进入过滤外腔31，在过滤外腔31与布药部件33的出药喷嘴334喷出的选择性除钙药剂进行混合。混合后，循环排污水通过止回部件24进入循环结晶区2。
吮吸排泥部件34在驱动电机41驱动下，可在过滤内腔32呈圆周转动，且同时在液压活塞42作用下沿轴向向下运行一定距离。吮吸杆342在轴向方向交错90度布置，彼此之间具有一定的设定距离。清洗时，污堵物从吮吸杆342口部进入吮吸杆342，并从吮吸杆342进入排污腔37，最后从排污腔37的排污阀排出诱导结晶异相成核装置。
止回部件24内部具有止回功能和防堵塞功能，使得水流仅可向上流，随着循环排污水水流的不断加大，止回板243在水流的作用下不断向上移动，具有弹性的伸缩部件244轴向长度不断自动减少，过流面积不断加大；当水流不断减小时，止回板243在伸缩部件244的弹性作用下向下移动，伸缩部件的轴向长度不断自动增大，过流面积不断减少，因此可防止晶种及细小结晶颗粒堵塞进水通道，并有效防止循环结晶区2内的晶种及细小结晶颗粒进入过滤外腔31。
止回部件24的导向板245的中心孔对止回板243的导向杆2433的直线运动具有导向作用，导向板245内均布的数个圆孔作为水流的流通通道。
止回部件24出水口的内壁设置为具有一定向外倾角的坡形结构，更利于循环结晶区2内水流的循环流动。
在循环结晶区2内预先投加一定量的晶种(晶种通常粒径不大于0.09mm)，循环排污水在循环结晶区2内进行诱导结晶异相成核化学软化反应：通过布药部件33加入的选择性除钙药剂与循环排污水中的钙离子发生反应，并在晶种表面以结晶形式析出并增长，形成中心为晶种、外层包裹高纯度结晶体的粒状物体，即结晶颗粒。
W型底的设计有利于循环排污水夹带晶种和结晶颗粒在循环结晶区内循环。
循环结晶区2的内筒体21为直筒结构。循环结晶区2顶部设置的导流圈27底部向外倾斜，顶部为直筒结构，利于水流向下流动，从而为循环流动提供了有效的保障。
循环结晶区2由升流通道28和降流通道29及导流圈27组成。止回部件24的出口使得水流进入升流通道28后呈喷射状向上流，在导流圈27的作用下，来自升流通道28循环的晶种和结晶颗粒进入降流通道29，在止回部件24、导流圈27和W型底部导流部件25的多重作用下，使得水流在循环结晶区2实现高效循环流动，导流圈27的设计可有效避免晶种和结晶颗粒进入集水区。
在导流圈27和W型底部导流部件25的导流作用下，循环排污水夹带晶种和结晶颗粒在循环结晶区2内进行循环流化。经过诱导结晶软化后的循环排污水进入集水区1，最后通过出水管排出本装置。
在循环结晶过程中晶种不断减少并伴随着结晶颗粒的不断长大，从而使得循环排污水中的钙离子不断减少，最终实现从集水区1排出的循环排污水中的钙离子含量能够满足后续膜处理工艺的进水需求。
结晶颗粒在循环流化过程中，大粒径的结晶颗粒往往处于循环腔的底部区域。按照工程经验，当结晶颗粒的粒径长大至2～3mm时，在水压的作用下可将其定期通过结晶颗粒排出口排出本实用新型装置。
在此过程中，驱动电机41处于停运状态，与本装置排污管相连的排污阀处于关闭状态。
本实施例2的滤筒外腔31设有可拆卸式超强永久性磁棒38，磁棒38具有较强的除铁功能，可进一步去除100um以下细微颗粒物。磁棒38在过滤外腔31以筒体轴线为轴均布布置，使得水流在过滤外腔31内能够与磁棒38充分接触。
本实施例3的上封头6与集水区1的密封设置，可增大诱导结晶异相成核装置在循环结晶区2的循环速度和进水水量，此时，本装置可在高压状态下进行大流量运行，此结构形式同样属于本专利的保护范围。
本实施例1、2、3不停机清洗状态：
随着工作水量的增加，滤筒321滤出的杂质在滤网上增加，随着杂质在滤网上的堆积，滤网的内外部压差增大。
当过滤内腔32和过滤外腔31达到一定的压力差时，自动开启与排污腔37相连的排污阀，启动驱动电机41驱动吮吸杆342进行旋转运行并在液压活塞42作用下沿轴方向向下运行，由于排污阀打开后，吮吸杆342内部的压强低于过滤外腔31的压强，在压强差的驱动下，滤筒321的滤网内表面及滤孔的污堵物质将被吸入吮吸杆342，并进入排污腔37，最后污堵物通过与本实用新型装置排污口371相连的排污阀排出。在驱动电机41和液压活塞42作用下，吮吸杆342旋转并向下运行，在这过程中，吮吸杆342吮吸的区域不断加大，直至整个滤筒321的滤网内表面和滤孔的污堵物全部被吮吸排出。当清洗完毕后，驱动电机41和液压活塞42驱动吮吸排泥部件34沿轴向向上运行，直至吮吸排泥部件34运行至其起始位置。
在此过程中，本装置处于正常进水状态，循环结晶区2内的结晶颗粒生长继续进行。因此，实现了在高SS进水情况，诱导结晶异相成核的连续高效反应。
随后，一个运行→清洗周期结束，系统恢复正常运行工况。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种诱导结晶异相成核装置，其特征在于：包括由上至下设置的集水区(1)、循环结晶区(2)、过滤区(3)，设置在所述过滤区(3)底部外侧的动力系统(4)和设置在所述过滤区(3)底部外侧的支腿(5)；所述集水区(1)，所述循环结晶区(2)和所述过滤区(3)构成一体式结构；
所述循环结晶区(2)包括内筒体(21)，设置在所述内筒体(21)外侧的外筒体(22)，设置在所述外筒体(22)底部的外筒底(23)和设置在所述外筒底(23)中央的止回部件(24)；所述止回部件(24)的入口设置在所述过滤区(3)顶部，所述止回部件(24)的出口设置在所述循环结晶区(2)的底部，所述循环结晶区(2)和所述集水区(1)连通，所述循环结晶区(2)和所述过滤区(3)通过所述止回部件(24)连通；
所述过滤区(3)包括过滤外腔(31)，与所述过滤外腔(31)内底部密封连接且与所述过滤外腔(31)上部和侧部留有通道的过滤内腔(32)，设置在所述过滤外腔(31)和所述过滤内腔(32)之间的布药部件(33)，设置在所述过滤内腔(32)内部的吮吸排泥部件(34)，设置在所述过滤内腔(32)底部的进水部件(35)，与所述进水部件(35)进口连通且设置在所述过滤外腔(31)下部的进水腔(36)和设置在所述进水腔(36)下部的排污腔(37)；
所述过滤内腔(32)包括布满滤孔的滤筒(321)和与所述滤筒(321)密封连接的上盖(322)；
所述吮吸排泥部件(34)包括中空的轴杆(341)，垂直设置在所述轴杆(341)上并与所述轴杆(341)侧面连通的若干中空的管状吮吸杆(342)和设置在所述轴杆(341)的下部且与所述排污腔(37)连通的排泥口(343)；
所述进水腔(36)包括进水口(361)；
所述排污腔(37)包括排污口(371)；
所述动力系统(4)包括设置在所述过滤区(3)底部外侧且与所述轴杆(341)连接的驱动电机(41)和液压活塞(42)。
2.根据权利要求1所述的一种诱导结晶异相成核装置，其特征在于：所述吮吸杆(342)沿所述轴杆(341)间隔90度排列。
3.根据权利要求1所述的一种诱导结晶异相成核装置，其特征在于：所述滤孔为圆孔或者方孔或者矩形孔。
4.根据权利要求1所述的一种诱导结晶异相成核装置，其特征在于：所述进水部件(35)包括若干个固定在所述过滤内腔(32)底部的斜向上的导流管(351)，所述导流管(351)均匀排列成一个圆形。
5.根据权利要求1所述的一种诱导结晶异相成核装置，其特征在于：所述布药部件(33)包括进药管(331)，与所述进药管(331)连通且设置在所述过滤外腔(31)底部的环形进药通道(332)，垂直设置在所述环形进药通道(332)上并与所述环形进药通道(332)连通的均匀分布的若干布药管(333)和设置在所述布药管(333)周侧均匀伸出的若干个出药喷嘴(334)，所述布药管(333)顶部密封且固定在所述过滤外腔(31)的顶部。
6.根据权利要求1所述的一种诱导结晶异相成核装置，其特征在于：所述过滤内腔(32)的顶部与所述过滤外腔(31)的上部通道内以筒体轴线为轴均布设置有若干个磁棒(38)。
7.根据权利要求1所述的一种诱导结晶异相成核装置，其特征在于：所述循环结晶区(2)还包括设置在所述外筒底(23)底部中央的导流部件(25)和设置在所述导流部件(25)底部外侧的结晶颗粒排出管(26)，所述导流部件(25)剖面为圆滑W形且中央留有供所述止回部件(24)穿过的通孔；
所述内筒体(21)悬空的固定在所述外筒体(22)内部且没有筒底，所述内筒体(21)上部与所述外筒体(22)之间设置有底部下大上小结构的导流圈(27)，所述导流圈(27)上部为圆筒结构且向上延伸到所述集水区(1)顶部，所述内筒体(21)内部形成升流通道(28)，所述导流圈(27)、所述内筒体(21)外壁、所述外筒体(22)内壁和所述导流部件(25)形成降流通道(29)。
8.根据权利要求7所述的一种诱导结晶异相成核装置，其特征在于：所述集水区(1)包括筒体(11)，设置在所述筒体(11)内部的集水部件(12)和设置在所述筒体(11)侧壁上的出水管(13)，所述集水部件(12)包括底沿(121)和垂直设置在所述底沿一端的侧壁(122)，所述底沿(121)为圆环形状且密封连接在所述筒体(11)内壁中部，所述侧壁(122)的上部为锯齿形状且低于所述导流圈(27)，所述导流圈(27)外壁、所述侧壁(122)、所述底沿(121)上侧和所述筒体(11)内壁形成第一集水通道(14)，所述第一集水通道(14)与所述出水管(13)连通。
9.根据权利要求7所述的一种诱导结晶异相成核装置，其特征在于：所述集水区(1)包括筒体(11)和设置在所述筒体(11)侧壁上出水管(13)，所述集水区(1)上部设置有上封头(6)，所述集水区(1)、所述循环结晶区(2)和所述上封头(6)构成密闭结构，所述导流圈(27)外壁、所述上封头(6)内壁和所述筒体(11)内壁形成第二集水通道(15)，所述第二集水通道(15)与所述出水管(13)连通；所述上封头(6)包括设置在顶部中央的排气管(61)和设置在顶部侧面的晶种投加人孔(62)。
10.根据权利要求1所述的一种诱导结晶异相成核装置，其特征在于：所述止回部件(24)包括管体(241)，密封连接在所述管体(241)底部的底座(242)，设置在所述底座(242)上方的止回板(243)，缠绕在所述止回板(243)上的伸缩部件(244)和设置在所述止回板(243)上方且密封连接在所述管体(241)中的导向板(245)；所述管体(241)顶部内径上大下小；所述底座(242)中间由下至上依次开有第一圆孔(2421)、第二圆孔(2422)和圆台孔(2423)，所述第一圆孔(2421)直径大于所述第二圆孔(2422)的直径，所述圆台孔(2423)上大下小且下部直径与所述第二圆孔(2422)的直径相同；所述止回板(243)由下至上依次包括圆台底座(2431)、支撑块(2432)和位于所述支撑块(2432)上部中心的导向杆(2433)，所述圆台底座(2431)与所述圆台孔(2423)尺寸吻合；所述伸缩部件(244)缠绕在所述导向杆(2433)上；所述导向板(245)中间开有与所述导向杆(2433)吻合的开孔且四周开有圆形孔；所述止回板(243)通过所述导向板(245)的中央通孔伸出到所述导向板(245)外侧，所述伸缩部件(244)位于所述导向板(245)下侧。
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Address after: 100039 6th floor, building 1, yard 16, West Fourth Ring Middle Road, Haidian District, Beijing Patentee after: Guoneng Water Environmental Protection Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 100039 501, 502, 5th floor, building 1, yard 16, West Fourth Ring Middle Road, Haidian District, Beijing Patentee before: Guoneng Lang Xinming Environmental Protection Technology Co.,Ltd. Country or region before: China |