CN212581705U - 一种诱导结晶化学软化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种诱导结晶化学软化装置，包括由上至下设置的集水区(1)、循环结晶区(2)、过滤区(3)，与过滤区(3)内部相连的刮泥系统(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；过滤区(3)包括过滤外腔(31)，垂直设置的下过滤单元(32)、上过滤单元(33)，布药部件(34)；刮泥系统(4)包括上刮板(43)和下刮板(44)。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；上下过滤单元可分别清洗，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化学软化装置。
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Suspended solids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。另外，常规刮板式过滤结构中，刮板仅仅能够对滤筒内壁进行刮刷，对滤孔内的污堵物难以清除。
发明内容
本实用新型采用一体化设计思路，将过滤装置与诱导结晶装置组合，提高结晶的流速，从而降低了设备占地，并便于维护。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。同时，本装置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，以及过滤装置自身反冲洗功能，过滤外腔的水流对滤筒的滤孔进行反向冲洗，相比保安过滤器滤芯，大大减少了新的污染物的生成。
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化学软化装置，包括由上至下设置的集水区、循环结晶区、过滤区，与过滤区内部相连的刮泥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，由下至上依次设置在过滤外腔内部的下过滤单元、上过滤单元和布药部件，下过滤单元与过滤外腔底部密封连接且侧部留有通道，上过滤单元垂直连接在下过滤单元上方且与过滤外腔上部和侧部留有通道，上过滤单元与下过滤单元之间不连通；
刮泥系统包括设置在过滤区底部外侧中央的驱动电机，与驱动电机连接的驱动轴，连接在驱动轴上部且位于上过滤单元内部的上刮板，连接在驱动轴下部且位于下过滤单元内部的下刮板。
本实用新型所述的一种诱导结晶化学软化装置，作为优选方式，刮泥系统还包括连接驱动轴和上刮板的顺时针超越离合器和连接驱动轴和下刮板的逆时针超越离合器，上刮板和下刮板均由中空的方框状结构组成。
本实用新型所述的一种诱导结晶化学软化装置，作为优选方式，上过滤单元包括上滤筒，固定在上滤筒内顶部的上进水部件和与上滤筒底部连通的上排泥管；下过滤单元包括下滤筒，固定在下滤筒内顶部的下进水部件和与下滤筒底部连通的下排泥管；上滤筒和下滤筒侧面设置有若干均匀分布的滤孔，上滤筒和下滤筒通过滤孔与过滤外腔连通；
上进水部件包括上进水管，连接在上进水管末端的环形上进水通道和设置在上进水通道底部的斜向下的若干个均匀排列的上出水管；下进水部件包括下进水管，连接在下进水管末端的环形下进水通道和设置在下进水通道底部的斜向下的若干个均匀排列的下出水管。
本实用新型所述的一种诱导结晶化学软化装置，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化学软化装置，作为优选方式，布药部件包括进药管，与进药管连通的环形进药通道和在环形进药通道周侧均匀伸出的若干个出药管。
本实用新型所述的一种诱导结晶化学软化装置，作为优选方式，在过滤外腔与下过滤单元和上过滤单元侧部的通道内垂直均匀设置若干个磁棒。
本实用新型所述的一种诱导结晶化学软化装置，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结构的导流圈，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化学软化装置，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化学软化装置，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化学软化装置，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。
本装置进水部件的出水管与进水通道呈一定的倾角，当水流从出水管斜向下冲出时，在过滤单元筒体内腔形成旋转流，同时在刮板的阻挡下，形成水力搅拌状态。
本装置的驱动电机可按照控制实现驱动驱动轴进行顺时针或逆时针两个方向的正反转转动。
当驱动电机驱动驱动轴进行顺时针运动时，上刮板随之进行顺时针旋转，当驱动电机驱动驱动轴进行逆时针运动时，上刮板在超越离合器作用下停止不动。
当驱动电机驱动驱动轴进行逆时针运动时，下刮板随之进行逆时针旋转，当驱动电机驱动驱动轴进行顺时针运动时，下刮板在超越离合器作用下停止不动。
本装置的过滤外腔设有可拆卸式超强永久性磁棒，磁棒具有较强的除铁功能，可进一步去除100um以下细微颗粒物。磁棒在过滤外腔均匀布置，使得水流在过滤外腔内能够与磁棒充分接触。
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通过环形进水通道，斜向下流进入过滤单元的内腔，SS在过滤单元的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，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。随后循环排污水与布药部件出药口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结晶区的底部区域。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管排出本实用新型装置。
在此过程中，驱动电机处于停运状态，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：
本装置采用刷式刮板进行清除滤网上的污堵物。
随着工作水量的增加，过滤筒体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。
①当上过滤单元内外达到一定的压力差时，开启与上过滤单元相连的上排污阀，启动驱动电机驱动驱动轴进行顺时针运动。
当驱动电机驱动驱动轴进行顺时针运动时，上刮板在顺时针超越离合器作用下随之进行顺时针旋转，对上滤筒进行刮刷污堵物，下刮板在逆时针超越离合器作用下停止不动。
上过滤单元内腔在进行清洗滤网时，此时，下过滤单元内腔处于正常工作状态。此时，上过滤单元内腔内，不仅存在上刮板对滤网的刮刷作用，上过滤单元外部的水流压强大于上过滤单元内部的水流压强，因此存在从外向内的反向冲洗效果，从而使的对滤孔的污堵物进行彻底清洗，因此，清洗滤网效果更加优异。
②当下过滤单元内外达到一定的压力差时，开启与下过滤单元相连的下排污阀，启动驱动电机驱动驱动轴进行逆时针运动。
当驱动电机驱动驱动轴进行逆时针运动时，下刮板在逆时针超越离合器作用下随之进行逆时针旋转，对下滤筒进行刮刷污堵物，上刮板在顺时针超越离合器作用下停止不动。
下滤筒内腔在进行清洗滤网时，此时，上滤筒内腔处于正常工作状态。此时，下滤筒内腔内，不仅存在下刮板对滤网的刮刷作用，滤筒外腔的水流压强大于下滤筒内腔内的水流压强，因此存在从外向内的反向冲洗效果，从而使的对滤孔的污堵物进行彻底清洗，因此，清洗滤网效果更加优异。
在此过程中，诱导结晶化学软化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，诱导结晶化学软化的连续高效反应。
随后，一个运行→清洗周期结束，系统恢复正常运行工况。当上过滤单元内外的压力差，下过滤单元内外的压力差，同时达到设定值时，利用程序控制，错时进行清洗。
另外，为增大诱导结晶化学软化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和晶种投加人孔。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)进水部件采用斜向下流进水结构，使得进水水流在过滤筒体的内腔形成旋转流，在刮板的配合下，水流形成搅拌流状态。此结构利于悬浮物的絮凝聚集。
(2)布药部件由环形进药通道和出药管组成，在出药管的作用下，使得布药效果更佳理想，使得水流中药剂的混合更佳均匀。
(3)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。
(4)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。
(5)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。
(6)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。
(7)集水区设置有集水通道，使得水流从集水区均匀流出。
(8)当驱动电机驱动驱动轴进行顺时针运动时，上刮板随之进行顺时针旋转，当驱动电机驱动驱动轴进行逆时针运动时，上刮板在超越离合器作用下停止不动。
当驱动电机驱动驱动轴进行逆时针运动时，下刮板随之进行逆时针旋转，当驱动电机驱动驱动轴进行顺时针运动时，下刮板在超越离合器作用下停止不动。
(9)当上过滤单元内腔进行清洗滤网时，此时，下过滤单元内腔处于正常工作状态。此时，上过滤单元内腔内，不仅存在上刮板对滤网的刮刷作用，过滤外腔的水流压强大于上过滤单元内腔内的水流压强，因此存在从过滤外腔向上过滤单元内腔的反向冲洗效果，从而使的对滤孔的污堵物进行彻底清洗。
当下过滤单元内腔进行清洗滤网时，此时，上过滤单元内腔处于正常工作状态。此时，下过滤单元内腔内，不仅存在下刮板对滤网的刮刷作用，过滤外腔的水流压强大于下过滤单元内腔内的水流压强，因此存在从过滤外腔向下过滤单元内腔的反向冲洗效果，从而使的对滤孔的污堵物进行彻底清洗。
因此，具有自身反冲洗功能的本装置，清洗效果优异。
附图说明
图1为一种诱导结晶化学软化装置前剖视图；
图2为一种诱导结晶化学软化装置三维前剖视图；
图3为一种诱导结晶化学软化装置水流向示意图；
图4为一种诱导结晶化学软化装置集水装置前剖视图；
图5为一种诱导结晶化学软化装置第一集水通道三维前剖视图；
图6为一种诱导结晶化学软化装置导流部件前剖视图；
图7为一种诱导结晶化学软化装置导流部件三维视图；
图8为一种诱导结晶化学软化装置导流圈三维图；
图9为一种诱导结晶化学软化装置止水部件前剖视图；
图10为一种诱导结晶化学软化装置止水部件打开状态三维前剖视图；
图11为一种诱导结晶化学软化装置止水部件封闭状态三维前剖视图；
图12为一种诱导结晶化学软化装置止水部件从封闭到打开最大程度过程图；
图13为一种诱导结晶化学软化装置布药部件三维图；
图14为一种诱导结晶化学软化装置上滤筒三维图；
图15为一种诱导结晶化学软化装置上进水部件三维图；
图16为一种诱导结晶化学软化装置刮泥系统三维图；
图17为一种诱导结晶化学软化装置实施例2三维前剖视图；
图18为一种诱导结晶化学软化装置实施例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；2421、第一圆孔；2422、第二圆孔；2423、圆台孔；242、底座；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、下过滤单元；321、下滤筒；322、下进水部件；3221、下进水管；3222、下进水通道；3223、下出水管；323、下排泥管；33、上过滤单元；331、上滤筒；332、上进水部件；3321、上进水管；3322、上进水通道；3323、上出水管；333、上排泥管；34、布药部件；341、进药管；342、环形进药通道；343、出药管；35、磁棒；4、刮泥系统；41、驱动电机；42、驱动轴；43、上刮板；44、下刮板；45、顺时针超越离合器；46、逆时针超越离合器；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，一种诱导结晶化学软化装置，包括由上至下设置的集水区1、循环结晶区2、过滤区3，与过滤区3内部相连的刮泥系统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2-5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6-12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13-15所示，过滤区3包括过滤外腔31，由下至上依次设置在过滤外腔31内部的下过滤单元32、上过滤单元33和布药部件34，下过滤单元32与过滤外腔31底部密封连接且侧部留有通道，上过滤单元33垂直连接在下过滤单元32上方且与过滤外腔31上部和侧部留有通道，上过滤单元33与下过滤单元32之间不连通；
下过滤单元32包括下滤筒321，固定在下滤筒321内顶部的下进水部件322和与下滤筒321底部连通的下排泥管323；上过滤单元33包括上滤筒331，固定在上滤筒331内顶部的上进水部件332和与上滤筒331底部连通的上排泥管333；上滤筒331和下滤筒321侧面设置有若干均匀分布的滤孔，上滤筒331和下滤筒321通过滤孔与过滤外腔31连通，滤孔为圆孔或者方孔或者矩形孔；
下进水部件322包括下进水管3221，连接在下进水管3221末端的环形下进水通道3222和设置在下进水通道3222底部的斜向下的若干个均匀排列的下出水管3223；上进水部件332包括上进水管3321，连接在上进水管3321末端的环形上进水通道3322和设置在上进水通道3322底部的斜向下的若干个均匀排列的上出水管3323。
布药部件34包括进药管341，与进药管341连通的环形进药通道342和在环形进药通道342周侧均匀伸出的若干个出药管343。
如图16所示，刮泥系统4包括设置在过滤区3底部外侧中央的驱动电机41，与驱动电机41连接的驱动轴42，连接在驱动轴42上部且位于上过滤单元33内部的上刮板43，连接在驱动轴42下部且位于下过滤单元32内部的下刮板44；
刮泥系统4还包括连接驱动轴42和上刮板43的顺时针超越离合器45和连接驱动轴42和下刮板44的逆时针超越离合器46，上刮板43和下刮板44均由中空的方框状结构组成。
实施例2
如图17所示，在实施例1的基础上，在过滤外腔31与下过滤单元32和上过滤单元33侧部的通道内垂直均匀设置有若干个磁棒35。
实施例3
如图18所示，一种诱导结晶化学软化装置，包括由上至下设置的集水区1、循环结晶区2、过滤区3，与过滤区3内部相连的刮泥系统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、刮泥系统4和支腿5的设置与实施例2相同。
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。
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通过上进水通道3322和下进水通道3222，分别从上出水管3323和下出水管3223斜向下冲出，在上过滤单元33和下过滤单元32的筒体内腔形成旋转流，同时在上刮板43和下刮板44的分别阻挡下，形成水力搅拌状态。
在上过滤单元33和下过滤单元32内，循环排污水的SS进行絮凝反应聚集，分别通过上滤筒331和下滤筒321时被有效拦截。循环排污水随后进入过滤外腔31，与布药部件34的出药管343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。
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34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结晶区的底部区域。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管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的过滤外腔31设有可拆卸式超强永久性磁棒35，磁棒35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35在过滤外腔31均匀布置，使得水流在过滤外腔31内能够与磁棒35充分接触。
本实施例3的上封头6与集水区1的密封设置，可增大诱导结晶化学软化装置在循环结晶区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：
本实施例1、2、3采用刷式刮板进行清除滤网上的污堵物。
随着工作水量的增加，上滤筒331和下滤筒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。
①当上过滤单元33内外达到一定的压力差时，开启与上过滤单元33相连的上排污阀，启动驱动电机41驱动驱动轴42进行顺时针运动。
当驱动电机41驱动驱动轴42进行顺时针运动时，上刮板43在顺时针超越离合器45作用下随之进行顺时针旋转，对上滤筒331进行刮刷污堵物，下刮板44在逆时针超越离合器46作用下停止不动。
上过滤单元33内腔在进行清洗滤网时，下过滤单元32内腔处于正常工作状态。此时，上过滤单元33内腔内，不仅存在上刮板43对滤网的刮刷作用，上过滤单元33外部的水流压强大于上过滤单元33内部的水流压强，因此存在从外向内的反向冲洗效果，从而使的对滤孔的污堵物进行彻底清洗，因此，清洗滤网效果更加优异。
②当下过滤单元32内外达到一定的压力差时，开启与下过滤单元32相连的下排污阀，启动驱动电机41驱动驱动轴42进行逆时针运动。
当驱动电机41驱动驱动轴42进行逆时针运动时，下刮板44在逆时针超越离合器46作用下随之进行逆时针旋转，对下滤筒321进行刮刷污堵物，上刮板43在顺时针超越离合器45作用下停止不动。
下过滤单元32内腔在进行清洗滤网时，上过滤单元33内腔处于正常工作状态。此时，下过滤单元32内腔内，不仅存在下刮板44对滤网的刮刷作用，下过滤单元32外腔的水流压强大于下过滤单元32内腔内的水流压强，因此存在从外向内的反向冲洗效果，从而使的对滤孔的污堵物进行彻底清洗，因此，清洗滤网效果更加优异。
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，诱导结晶化学软化的连续高效反应。
随后，一个运行→清洗周期结束，系统恢复正常运行工况。当上过滤单元33内外的压力差，下过滤单元32内外的压力差，同时达到设定值时，利用程序控制，错时进行清洗。
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)
1.一种诱导结晶化学软化装置，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)，与所述过滤区(3)内部相连的刮泥系统(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)，由下至上依次设置在所述过滤外腔(31)内部的下过滤单元(32)、上过滤单元(33)和布药部件(34)，所述下过滤单元(32)与所述过滤外腔(31)底部密封连接且侧部留有通道，所述上过滤单元(33)垂直连接在所述下过滤单元(32)上方且与所述过滤外腔(31)上部和侧部留有通道，所述上过滤单元(33)与所述下过滤单元(32)之间不连通；
所述刮泥系统(4)包括设置在所述过滤区(3)底部外侧中央的驱动电机(41)，与所述驱动电机(41)连接的驱动轴(42)，连接在所述驱动轴(42)上部且位于所述上过滤单元(33)内部的上刮板(43)，连接在所述驱动轴(42)下部且位于所述下过滤单元(32)内部的下刮板(44)。
2.根据权利要求1所述的一种诱导结晶化学软化装置，其特征在于：所述刮泥系统(4)还包括连接所述驱动轴(42)和所述上刮板(43)的顺时针超越离合器(45)和连接所述驱动轴(42)和所述下刮板(44)的逆时针超越离合器(46)，所述上刮板(43)和所述下刮板(44)均由中空的方框状结构组成。
3.根据权利要求1所述的一种诱导结晶化学软化装置，其特征在于：所述上过滤单元(33)包括上滤筒(331)，固定在所述上滤筒(331)内顶部的上进水部件(332)和与所述上滤筒(331)底部连通的上排泥管(333)；所述下过滤单元(32)包括下滤筒(321)，固定在所述下滤筒(321)内顶部的下进水部件(322)和与所述下滤筒(321)底部连通的下排泥管(323)；所述上滤筒(331)和所述下滤筒(321)侧面设置有若干均匀分布的滤孔，所述上滤筒(331)和所述下滤筒(321)通过所述滤孔与所述过滤外腔(31)连通；
所述上进水部件(332)包括上进水管(3321)，连接在所述上进水管(3321)末端的环形上进水通道(3322)和设置在所述上进水通道(3322)底部的斜向下的若干个均匀排列的上出水管(3323)；所述下进水部件(322)包括下进水管(3221)，连接在所述下进水管(3221)末端的环形下进水通道(3222)和设置在所述下进水通道(3222)底部的斜向下的若干个均匀排列的下出水管(3223)。
4.根据权利要求3所述的一种诱导结晶化学软化装置，其特征在于：所述滤孔为圆孔或者方孔或者矩形孔。
5.根据权利要求1所述的一种诱导结晶化学软化装置，其特征在于：所述布药部件(34)包括进药管(341)，与所述进药管(341)连通的环形进药通道(342)和在所述环形进药通道(342)周侧均匀伸出的若干个出药管(343)。
6.根据权利要求1所述的一种诱导结晶化学软化装置，其特征在于：在所述过滤外腔(31)与所述下过滤单元(32)和所述上过滤单元(33)侧部的通道内垂直均匀设置若干个磁棒(35)。
7.根据权利要求1所述的一种诱导结晶化学软化装置，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化学软化装置，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化学软化装置，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化学软化装置，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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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 100039 501, 502, 5th floor, building 1, yard 16, West Fourth Ring Middle Road, Haidian District, Beijing Patentee after: Guoneng Lang Xinming Environmental Protection Technology Co.,Ltd. Address before: 100039 501, 502, 5th floor, building 1, yard 16, West Fourth Ring Middle Road, Haidian District, Beijing Patentee before: BEIJING LUCENCY ENVIRO-TECH Co.,Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
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 |
|
| CP03 | Change of name, title or address |