CN213012373U - 一种工业循环水耦合软化结晶处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于一种工业生产、生活用水及工业废水的软化水技术领域，特别涉及一种工业循环水耦合软化结晶处理系统。所述系统，由电结晶器和流化床化学结晶器串接构成。工业循环水的补水或排污水先进入电结晶器，电结晶器出水进入流化床化学结晶器，流化床化学结晶器内加有化学软化剂，化学法形成的钙镁离子结晶物以电结晶器产生的钙镁离子结晶物为凝结核，快速结晶形成大的钙镁离子结晶物，然后在流化床化学结晶器底部沉淀区沉淀并排出，清水通过流化床化学结晶器顶部排出。利用电结晶过程产生的钙镁离子不溶性结晶物，作为下一步化学结晶的凝结核，可提高化学结晶的沉淀速度，减少了化学结晶的药剂消耗。

Description

一种工业循环水耦合软化结晶处理系统

技术领域

本实用新型属于一种工业生产、生活用水及工业废水的软化水技术领域，特别涉及一种工业循环水耦合软化结晶处理系统。

背景技术

自然界没有纯净的水，天然水在大自然的循环过程中无时不与外界接触，因而水中含有不同成分和不同数量的杂质，水中会含有的Ca²⁺、Mg²⁺等金属离子，使得我们生产和生活所用的地表水及地下水都有一定的硬度。在工业循环水领域，由于水中会含有的Ca²⁺、Mg²⁺等金属离子在经过循环浓缩后，Ca²⁺、Mg²⁺等金属离子浓度提高，极易在换热器上形成Ca²⁺、Mg²⁺的碳酸盐垢，导致换热效率下降，在能耗上升；在净水领域，水中会含有的Ca²⁺、Mg²⁺等金属离子也影响到反渗透的产水效率，经过反渗透膜浓缩后，Ca²⁺、Mg²⁺等金属离子浓度提高，极易在反渗透膜面上形成Ca²⁺、Mg²⁺的碳酸盐垢，导致产水率下降，化学清洗频繁，膜使用寿命下降。

现在传统的水质软化的方法主要以化学发为主，包括树脂软化和药剂软化，传统的化学法去除效果好，但会引入新的金属离子如钠离子，同时新生成的Ca²⁺、Mg²⁺不溶物沉淀效果差，还需要使用絮凝剂来加速沉淀；现在也有单独采用电化学技术来对水质进行软化，同化学法相比二次污染小，但单独的电化学技术很难将Ca²⁺、Mg²⁺去除到很低的水平，会了提高去除率，使得能耗加倍上升，电极损耗加大。

发明内容

本实用新型根据现有技术的不足，提供了一种采用电结晶和化学结晶相结合的技术方案，可有效提高处理水效率。

本实用新型提供的技术方案是：

一种工业循环水耦合软化结晶处理系统，由电结晶器和流化床化学结晶器串接构成。

具体的，所述电结晶器包括密闭的罐体，罐体底部呈锥状，罐体底部设置有出水管，罐体侧壁上开设有切向的进水管，罐体内设置有阳极柱，所述电结晶器还包括外置电流脉冲电源，外置电流脉冲电源的正极连接阳极柱，外置电流脉冲电源的负极连接罐体，所述罐体顶部设置有自动排气阀。

优选的，所述罐体内设置有脉冲超声清洗器。

具体的，所述流化床化学结晶器包括竖直放置的外筒，所述外筒的顶部设置有进水槽用于承接电结晶器的出水，进水槽内加入有化学软化剂，外筒内固定设置有升流循环结晶筒，循环泵的进口通过管线连接进水槽，循环泵的出口通过管线连接升流循环结晶筒底部的进水口，所述升流循环结晶筒的底部为锥形底，所述锥形底上设置有若干孔，升流循环结晶筒下方外筒的内部为沉淀区，外筒的底部设置有晶体排管，外筒内部升流循环结晶筒的上方划分有折流分离区，折流分离区处设S波规整波纹填料，外筒内折流分离区上方为清水区，清水区处设置有集水管。

具体的，所述流化床化学结晶器包括水平放置的外环筒，所述外环筒内设置有内环筒，内环筒底部设置有晶体排管，内环筒呈半圆状且其顶部设置有筛板，外环筒内内环筒的上部划分有折流分离区，折流分离区处设S波规整波纹填料，S波规整波纹填料与筛板之间固定设置有挡板，外筒内折流分离区上方为清水区，清水区处设置有集水管，外环筒内上部设置有隔板，外环筒及隔板构成进水槽用于承接电结晶器的出水，内环筒的顶部一侧设置有布水器，所述布水器的出水方向朝向下设置，所述布水器通过循环泵连通。

优选的，所述循环泵采用隔膜泵、螺杆泵、柱塞泵等容积泵或无堵塞离心泵。

优选的，S波规整波纹填料通过填料支架及填料压环进行固定限位。

优选的，所述筛板27的倾斜方向为朝向布水器28的一侧抬升，所述筛板27与水平面之间的夹角A为0～45度。

本实用新型采用电结晶和化学结晶相耦合的技术来解决工业循环水的软化问题，同时也可以应用到一种工业生产、生活用水及工业废水的软化水技术领域，能扬长避短，利用电结晶过程产生的钙镁离子不溶性结晶物，作为下一步化学结晶的凝结核，可提高化学结晶的沉淀速度，减少了化学结晶的药剂消耗，使得整体系统在占地面积，能源消耗、管理水平上都比先有技术有极大改善。

附图说明

图1为实施例1所述工业循环水耦合软化结晶处理系统的结构示意图；图2为实施例2所述流化床化学结晶器的结构示意图。

1电结晶器 2进水槽 3循环泵 4升流循环结晶筒 5外筒

6沉淀区 7折流分离区 8清水区 9集水管

10流化床化学结晶器 11罐体 12外置直流脉冲电源

13脉冲超声清洗器 14进水管 15出水管 16阳极柱

17晶体排管 18自动排气阀 19锥形底 20S波规整波纹填料

21填料支架 22填料压环 23外环筒 24内环筒

25布水器 26隔板 27筛板 28挡板。

A为筛板与水平面的夹角。图中箭头为水流或结晶体运动方向。

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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

本实施例中，一种工业循环水耦合软化结晶处理系统，由电结晶器1和流化床化学结晶器10串接构成。

所述电结晶器1包括密闭的罐体11，罐体11底部呈锥状，罐体11底部设置有出水管11，罐体11侧壁上开设有切向的进水管14，罐体11内设置有阳极柱16，所述电结晶器1还包括外置电流脉冲电源12，外置电流脉冲电源12的正极连接阳极柱16，外置电流脉冲电源12的负极连接罐体11，所述罐体11顶部设置有自动排气阀18。

采用切向进水方式使罐体11内形成旋流，降低了浓差极化的影响，提高了电结晶效率。自动排气阀18将电结晶过程中产生的气体及时排出。

外置直流脉冲电源供电电压为0-45V，优选为24V。

所述罐体11内设置有脉冲超声清洗器13。所述脉冲超声波清洗器13的脉冲周期为输入间隔时间为0～12h，持续时间为5～30min，优选为输入间隔时间为1h，持续时间为10min。

本实施例中，所述流化床化学结晶器10包括竖直放置的外筒5，所述外筒的顶部设置有进水槽2用于承接电结晶器1的出水，进水槽2内加入有化学软化剂，外筒5内固定设置有升流循环结晶筒4，循环泵3的进口通过管线连接进水槽2，循环泵3的出口通过管线连接升流循环结晶筒4底部的进水口，所述升流循环结晶筒4的底部为锥形底19，所述锥形底19上设置有若干孔，升流循环结晶筒4下方外筒5的内部为沉淀区6，外筒5的底部设置有晶体排管17，外筒5内部升流循环结晶筒4的上方划分有折流分离区7，折流分离区7处设S波规整波纹填料，外筒5内折流分离区7上方为清水区8，清水区处设置有集水管9。所述集水管9为多孔管或多缝筛管。

所述循环泵3采用隔膜泵、螺杆泵、柱塞泵等容积泵或无堵塞离心泵。目的是避免电结晶器1形成的晶核被高速旋转的叶轮打碎。

S波规整波纹填料20通过填料支架21及填料压环22进行固定限位。

本实用新型的一种工业循环水耦合软化结晶处理系统在使用时：

工业循环水的补水或排污水先进入电结晶器1，电结晶器1出水进入流化床化学结晶器10上部进水槽2，进水槽2内加入化学软化剂，然后通过循环泵3进入流化床化学结晶器10中心升流循环结晶筒4，化学法形成的钙镁离子结晶物以电结晶器1产生的钙镁离子结晶物为凝结核，快速结晶形成大的钙镁离子结晶物，然后经外筒5与升流循环结晶筒4之间的环状空间降流循环到外筒5底部沉淀区6沉淀并排出，外筒5与升流循环结晶筒4之间的环状空间内水经所述锥形底19上设置的孔再次进入升流循环结晶筒4。清水通过流化床化学结晶器顶部的折流分离区（7）进一步去除结晶物，然后通过流化床结晶反应器上部清水区（8）内的集水管（9）排出。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：

所述流化床化学结晶器10包括水平放置的外环筒22，所述外环筒23内设置有内环筒24，内环筒24底部设置有晶体排管17，内环筒24呈半圆状且其顶部设置有筛板27，外环筒23内内环筒24的上部划分有折流分离区7，折流分离区7处设S波规整波纹填料，S波规整波纹填料20与筛板28之间固定设置有挡板28，外筒5内折流分离区7上方为清水区8，清水区处设置有集水管9，外环筒23内上部设置有隔板26，外环筒23及隔板26构成进水槽2用于承接电结晶器1的出水，内环筒24的顶部一侧设置有布水器25，所述布水器25的出水方向朝向下设置，所述布水器25通过循环泵3连通。

本实用新型的一种工业循环水耦合软化结晶处理系统在使用时：

工业循环水的补水或排污水先进入电结晶器1，电结晶器1出水进入流化床化学结晶器10上部进水槽2，进水槽2内加入化学软化剂，然后通过循环泵3进入外环筒23内经布水器25进入外环筒23与内环筒24构成的弧状通道，化学法形成的钙镁离子结晶物以电结晶器1产生的钙镁离子结晶物为凝结核，快速结晶形成大的钙镁离子结晶物，并随着布水器25的出水水流流至内环筒24上方，受到挡板28阻挡，由筛板27的筛孔进入内环筒24内，形成的钙镁离子结晶物在内环筒24内沉淀排出，由筛板27的筛孔流出的水再次随布水器25的出水一起进入外环筒23与内环筒24构成的弧状通道。

所述筛板27的倾斜方向为朝向布水器28一侧抬升，所述筛板27与水平面之间的夹角A为0～45度，优选15度。

清水通过流化床化学结晶器10顶部的折流分离区7进一步去除结晶物，然后通过流化床化学结晶器10上部清水区8内的集水管9排出。

作为替代方案，内环筒24上部的侧壁上也可以设置筛孔，便于结晶物进入内环筒24。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种工业循环水耦合软化结晶处理系统，其特征在于，由电结晶器（1）和流化床化学结晶器（10）串接构成；

所述电结晶器（1）包括密闭的罐体（11），罐体（11）底部呈锥状，罐体（11）底部设置有出水管（15），罐体（11）侧壁上开设有切向的进水管（14），罐体（11）内设置有阳极柱（16），所述电结晶器（1）还包括外置电流脉冲电源（12），外置电流脉冲电源（12）的正极连接阳极柱（16），外置电流脉冲电源（12）的负极连接罐体（11），所述罐体（11）顶部设置有自动排气阀（18）。

2.根据权利要求1所述一种工业循环水耦合软化结晶处理系统，其特征在于，所述罐体（11）内设置有脉冲超声清洗器（13）。

3.根据权利要求1所述一种工业循环水耦合软化结晶处理系统，其特征在于，所述流化床化学结晶器（10）包括竖直放置的外筒（5），所述外筒的顶部设置有进水槽（2）用于承接电结晶器（1）的出水，进水槽（2）内加入有化学软化剂，外筒（5）内固定设置有升流循环结晶筒（4），循环泵（3）的进口通过管线连接进水槽（2），循环泵（3）的出口通过管线连接升流循环结晶筒（4）底部的进水口，所述升流循环结晶筒（4）的底部为锥形底（19），所述锥形底（19）上设置有若干孔，升流循环结晶筒（4）下方外筒（5）的内部为沉淀区（6），外筒（5）的底部设置有晶体排管（17），外筒（5）内部升流循环结晶筒（4）的上方划分有折流分离区（7），折流分离区（7）处设S波规整波纹填料，外筒（5）内折流分离区（7）上方为清水区（8），清水区处设置有集水管（9）。

4.根据权利要求1所述一种工业循环水耦合软化结晶处理系统，其特征在于，所述流化床化学结晶器（10）包括水平放置的外环筒（23），所述外环筒（23）内设置有内环筒（24），内环筒（24）底部设置有晶体排管（17），内环筒（24）呈半圆状且其顶部设置有筛板（27），外环筒（23）内内环筒（24）的上部划分有折流分离区（7），折流分离区（7）处设S波规整波纹填料，S波规整波纹填料（20）与筛板（27）之间固定设置有挡板（28），外筒（5）内折流分离区（7）上方为清水区（8），清水区处设置有集水管（9），外环筒（23）内上部设置有隔板（26），外环筒（23）及隔板（26）构成进水槽（2）用于承接电结晶器（1）的出水，内环筒（24）的顶部一侧设置有布水器（25），所述布水器（25）的出水方向朝向下设置，所述布水器（25）通过循环泵（3）连通。

5.根据权利要求3或4所述一种工业循环水耦合软化结晶处理系统，其特征在于，所述循环泵（3）采用隔膜泵、螺杆泵、柱塞泵等容积泵或无堵塞离心泵。

6.根据权利要求3或4所述一种工业循环水耦合软化结晶处理系统，其特征在于，S波规整波纹填料（20）通过填料支架（21）及填料压环（22）进行固定限位。

7.根据权利要求4所述一种工业循环水耦合软化结晶处理系统，其特征在于，所述筛板（27）的倾斜方向为朝向布水器（25）的一侧抬升，所述筛板（27）与水平面之间的夹角A为0～45度。

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