CN212833010U - 利用二氧化碳调节pH值的扩散器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于水处理技术领域，具体公开了一种利用二氧化碳调节pH值的扩散器，包括扩散器主体，形状为空心圆柱管形；在面向原水水流方向设置扩散装置。本实用新型设备将混合后的碳酸溶液通过扩散器投加至原水中，与原水中的碱性物质反应，从而降低和稳定原水pH值，二氧化碳利用率高，设备性能良好。
Description
技术领域
本实用新型涉及水处理技术领域，特别涉及一种利用二氧化碳调节pH值的扩散器和调节方法。
背景技术
目前国内的大部分浅池型水库都存在季节性局部区域藻类生长等富营养化问题。由于藻类在生成过程中需要大量二氧化碳，因而使水中碳酸盐中的二氧化碳被大量消耗，形成氢氧化钙，使水的pH值升高。
水厂采用铝盐系混凝剂来处理生活饮用水的净化和工业废水以及特殊水质。铝是两性物质，在弱碱环境中有一定的溶解度，因而，当水库pH值升高时，出厂水存在铝超标风险，影响饮用水安全。人体摄入过量的铝会引起老年性痴呆症、肾功能失调、对体细胞和生殖细胞具有致突变作用。
同时，在中性或碱性环境中，水厂采用的加氯消毒工艺更易生成消毒副产物——THMs。而消毒副产物THMs具有致突变性、致癌性和致畸性，可引起肝、肾和肠道肿瘤。
因此，铝和消毒副产物THMs都对人体存在潜在的危害，必须得以解决以维护人体健康。目前，针对原水pH值过高的问题，水厂所采取的方法主要有两种：一种为适当增加混凝剂的投加量，利用混凝剂强酸弱碱盐的性质，降低沉后水的pH值；然而该方法降pH值效果有限，需要消耗较多混凝剂，制水成本上升较多；另一种方法为直接在原水pH值偏高时投加浓酸，但是该方法需新建加酸系统，工程投资比较大；而且强酸具有腐蚀性，属危险化学品，存在安全风险。
因此，水处理技术领域长期存在着一个亟待解决的、能够安全、科学地调节pH值的技术难题。
发明内容
为解决上述技术问题，本实用新型提出利用二氧化碳调节pH值的扩散器，技术效果显著、安全可靠、便于操作。
为达上述目的，本实用新型提供一种利用二氧化碳调节pH值的扩散器，其特征在于，包含：扩散器主体，形状为空心圆柱管形；在该扩散器主体面向原水水流方向设置扩散装置。
进一步地，如上的利用二氧化碳调节pH值的扩散器，其中，该扩散装置为在扩散器主体圆柱管壁上单侧开孔，小孔均匀分布，小孔出口端碳酸溶液水流与原水水流方向相对。
进一步地，如上的利用二氧化碳调节pH值的扩散器，其中，该开孔的孔径大小为管径的十分之一，开孔率为0.02%~0.03%，使得该扩散器末端压力不低于0.4MPa。
进一步地，如上的利用二氧化碳调节pH值的扩散器，其中，该扩散装置为在扩散器主体圆柱管壁上双侧开孔，开孔方向与原水管壁横切面的夹角为锐角，小孔均匀分布。
进一步地，如上的利用二氧化碳调节pH值的扩散器，其中，该夹角为5至30度。
进一步地，如上的利用二氧化碳调节pH值的扩散器，其中，该夹角为15度。
进一步地，如上的利用二氧化碳调节pH值的扩散器，其中，该开孔的孔径大小为管径的十分之一，开孔率为0.03%~0.04%，使得该扩散器末端压力不低于0.4MPa。
进一步地，如上的利用二氧化碳调节pH值的扩散器，其中，该扩散装置为设置于该扩散器主体末端的凸面曝气盘，该曝气盘面上设有涡旋轨道，该涡旋轨道上具有若干散气口，使得该扩散器出口端压力不低于0.4Mpa。
附图说明
图1 二氧化碳调节原水pH值工作原理图；
图2为利用二氧化碳调节pH值的扩散器实施例1示意图；
图3为利用二氧化碳调节pH值的扩散器实施例2示意图；
图4为利用二氧化碳调节pH值的扩散器实施例3示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例并结合附图说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其它优点与功效。本实用新型亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本实用新型的精神下进行各种修饰与变更。
图1为二氧化碳调节原水pH值的原理图，通过对该原理的阐述以便于加深对扩散器设置的理解。图中自来水通过水泵02抽取至混合器01，二氧化碳气体与自来水在高压下在混合器01内混合形成碳酸溶液，碳酸溶液通过扩散器投加至原水以调节原水的pH值。本实用新型的设备可提高二氧化碳利用率，降低其溢失率，将其调节pH值的能力发挥至最大。
图2为本实用新型利用二氧化碳调节pH值的扩散器实施例1的示意图。扩散器主体11的材质采用316L不锈钢或304不锈钢，耐用，不容易损坏；形状为空心圆柱管形。在面向原水水流方向设置扩散孔13，扩散孔13均匀分布，且其孔径为扩散器主体11的管内径的十分之一，开孔率为0.02%~0.03%。（开孔率是指孔的面积与整个圆筒表面积的比值）二氧化碳气体和自来水先在混合器内混合，然后通过扩散器投加进原水。扩散孔13方向的设置保证了碳酸溶液的流动方向与原水水流方向相反，因此能及时迅速地与原水反应，降低原水pH值。孔径和压力的设置可以保证在整个碳酸管道内，二氧化碳气体不会溢出。提供自来水的压力在0.5Mpa左右，气水混合器压降低于0.1Mpa，这样扩散器出口端压力会不低于0.4MPa，保证了碳酸溶液和原水充分混合和及时迅速的反应。
图3为本实用新型之水体pH值调节方法所使用的扩散器实施例2的示意图。扩散器主体材质为316L不锈钢或304不锈钢，形状为空心圆柱形。在与原水管道横截面呈15角处设置扩散孔，扩散孔均匀分布，且其孔径为管径的十分之一，开孔率为0.03%~0.04%。同时，保证扩散器出口端压力不低于0.4Mpa。扩散孔方向的设置可以使碳酸溶液与原水内壁发生碰撞，进一步减小气泡尺寸，增加二氧化碳利用率。同时，开孔率和压力的设置可以保证在整个碳酸管道内，二氧化碳气体不会溢出。
图4为本实用新型之水体pH值调节方法所使用的扩散器类型3示意图。扩散器主体材质为316L不锈钢或304不锈钢，前段为空心圆柱形，后端设置凸面曝气盘。曝气面上设有涡旋轨道，其上设有若干散气口，扩散器出口端压力不低于0.4Mpa。曝气盘的设置可增加碳酸溶液与原水接触的面积，在大型管道中可以更好的促进碳酸与原水的反应，有效的降低pH值。
本实用新型设备将混合后的碳酸溶液通过扩散器投加至原水中，与原水中的碱性物质反应，从而降低和稳定原水pH值，二氧化碳利用率高，设备性能良好。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何本领域技术人员均可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本实用新型的权利保护范围，应如权利要求书所列。
Claims (8)
1.利用二氧化碳调节pH值的扩散器，其特征在于，包含：扩散器主体，形状为空心圆柱管形；在该扩散器主体面向原水水流方向设置扩散装置。
2.如权利要求1所述的利用二氧化碳调节pH值的扩散器，其特征在于，该扩散装置为：在扩散器主体圆柱管壁上单侧开孔，小孔均匀分布，小孔出口端碳酸溶液水流与原水水流方向相对。
3.如权利要求2所述的利用二氧化碳调节pH值的扩散器，其特征在于，该开孔的孔径大小为管径的十分之一，开孔率为0.02%~0.03%，使得该扩散器末端压力不低于0.4MPa。
4.如权利要求1所述的利用二氧化碳调节pH值的扩散器，其特征在于，该扩散装置为：在扩散器主体圆柱管壁上双侧开孔，开孔方向与原水管壁横切面的夹角为锐角，小孔均匀分布。
5.如权利要求4所述的利用二氧化碳调节pH值的扩散器，其特征在于，该夹角为5至30度。
6.如权利要求4所述的利用二氧化碳调节pH值的扩散器，其特征在于，该夹角为15度。
7.如权利要求6所述的利用二氧化碳调节pH值的扩散器，其特征在于，该开孔的孔径大小为管径的十分之一，开孔率为0.03%~0.04%，使得该扩散器末端压力不低于0.4MPa。
8.如权利要求1所述的利用二氧化碳调节pH值的扩散器，其特征在于，该扩散装置为：设置于该扩散器主体末端的凸面曝气盘，该凸面曝气盘面上设有涡旋轨道，该涡旋轨道上具有若干散气口，使得该扩散器出口端压力不低于0.4Mpa。
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