CN220116317U - 一种水体除硬度装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种水体除硬度装置，包括反应器、二氧化碳供应管路和碱液供应管路，所述二氧化碳供应管路和碱液供应管路的末端均伸进反应器内部并分别连接有分布器，反应器上设有位于两个分布器上方的排水口和位于两个分布器下方的入水管，所述入水管沿自下向上的倾斜角度伸入反应器内部，入水管伸进反应器内的端部弯曲朝向侧上方并与反应器内壁接近相切状态。本实用新型能够对化工废水进行软化处理，且本实用新型结构简单、占地面积小、对废水处理效果好，能够节约废水处理的资金投入，适于工业推广使用。

Description

一种水体除硬度装置

技术领域

本实用新型涉及水处理技术领域，具体涉及一种水体除硬度装置。

背景技术

化工企业在生产过程中产生的废水含有大量的无机灰渣，存在硬度高、悬浮物含量高等特点，由于废水中硬度比较高，且以钙、镁硬度为主，需要对其进行软化处理后才能重复利用，而交由污水处理厂进行处理费用则非常高。

现有技术中对水体进行软化的设备结构复杂，价格高昂，不适用于化工企业使用，因此需要一种成本低、效果好能够软化化工废水的水体除硬度装置。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种水体除硬度装置，目的是提供一种成本低、效果好能够软化化工废水的水体除硬度装置，节约废水处理的资金投入。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种水体除硬度装置，包括反应器、二氧化碳供应管路和碱液供应管路，所述二氧化碳供应管路和碱液供应管路的末端均伸进反应器内部并分别连接有分布器，反应器上设有位于两个分布器上方的排水口和位于两个分布器下方的入水管，所述入水管沿自下向上的倾斜角度伸入反应器内部，入水管伸进反应器内的端部弯曲朝向侧上方并与反应器内壁接近相切状态。

进一步地，所述反应器的排水口连通有沉降槽，沉降槽侧壁上设有排水管。

进一步地，所述二氧化碳供应管路连接二氧化碳储罐，所述碱液供应管路连接碱液储罐。

进一步地，所述碱液储罐包括罐体、碱液加入管和压缩空气进入管，所述罐体的顶板中心设有碱液加入管，碱液加入管下端贯穿罐体顶板连通罐体内部，所述碱液加入管中部设有第一截止阀，碱液加入管上端设有加料斗，碱液加入管侧方有压缩空气进入管，罐体侧壁下部连通碱液供应管路。

进一步地，所述反应器与沉降槽之间设有折流机构，所述折流机构使入水管到排水管之间的流体通道呈“S”形。

进一步地，所述流体通道截面越来越大。

进一步地，所述反应器与沉降槽之间流体通道下端设有排污管，所述排污管上设有手动闸阀。

进一步地，所述反应器上设有靠近排水口的检测件，二氧化碳供应管路和碱液供应管路上均设有流量计和流量调节阀。

进一步地，所述二氧化碳供应管路末端的分布器位于碱液供应管路的末端的分布器下方。

进一步地，所述沉降槽上端设有封盖，所述排水管和入水管上均设有第三截止阀。

通过上述技术方案，本实用新型的有益效果为：

本实用新型的反应器能够对化工废水进行软化处理，且本实用新型结构简单、占地面积小、但是对废水处理效果好，能够节约废水处理的资金投入，适于工业推广使用。

本实用新型在反应中心区形成旋流，利于溶解二氧化碳和碱液，将二氧化碳的分布器设置于氢氧化钠的分布器下方，有利于使钙、镁离子在最佳的反应状态进行反应，保证反应速率，快速形成沉淀，确保水中硬度去除的效率与效果。

本实用新型能够进行自清洁操作，仅需要少量的水就能完成自清洁，减少设备维护与保养的间隔。

本实用新型产生的沉淀还能够回收利用，产生一定的经济效益。

附图说明

图1是本实用新型一种水体除硬度装置的处理流程图；

图2是本实用新型实施例一的反应器的结构示意图；

图3是本实用新型实施例一的反应器的剖视主视图；

图4是图3的A-A向剖视图；

图5是本实用新型实施例二的结构示意图；

图6是本实用新型实施例二的剖视主视图；

图7是本实用新型的碱液储罐的结构示意图。

附图中标号为：1、反应器；2、二氧化碳供应管路；3、碱液供应管路；4、分布器；5、排水口；6、沉降槽；7、入水管；8、二氧化碳储罐；9、碱液储罐；10、罐体；11、碱液加入管；12、压缩空气进入管；13、第一截止阀；14、加料斗；15、检测件；16、第二截止阀；17、在线PH检测装置；18、在线硬度检测装置；19、流量计；20、流量调节阀；23、折流机构；24、排水管；25、第三截止阀；26、排污管；27、封盖。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明：

需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“底面”和“顶面”等方向词汇指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例一：

如图1～图4和图7所示，一种水体除硬度装置，包括反应器1、二氧化碳供应管路2和碱液供应管路3，所述二氧化碳供应管路2和碱液供应管路3的末端均伸进反应器1内部并分别连接有分布器4，本实施例中，所述分布器4为弯曲呈圆环状的空心管周壁上均布有多个出料孔构成，还可以采用市售曝气管、曝气头等，只要是用于使二氧化碳供应管路2供应的二氧化碳和碱液供应管路3供应的碱液与反应器1内的水充分混合的部件均可，本实施例中，反应器1设置于沉降槽6外侧，反应器1为圆管体，反应器1下端封闭、上端弯曲并设有法兰盘，反应器1为敞口设计，用于常压去除水的硬度，反应器1的上端为排水口5，所述排水口5连通沉降槽6，沉降槽6侧壁上设有排水管24，两个分布器4下方的反应器1侧壁上连通有入水管7，所述入水管7沿自下向上的倾斜角度伸入反应器1内部，入水管7伸进反应器1内的端部向后弯曲朝向侧上方并与反应器1内壁接近相切状态，使入水管7内的水近似呈切线状态进入反应器1内部，使进水在反应器1内部形成旋流，能够使水与二氧化碳和碱液充分混合形成混合溶液，在反应中去除水中的钙、镁离子，反应后的混合流体中含有钙、镁的碳酸盐沉淀物。

本实施例中碱液采用氢氧化钠溶液，本实用新型的反应主要是二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠，碳酸钠在碱性环境下与钙、镁离子形成碳酸盐沉淀，该沉淀物被水流携带流出反应器1，所述排水口5连通有沉降槽6，反应器1内的水注入到沉降槽6内后流速减慢，钙、镁的碳酸盐沉淀物在沉降槽6中逐步沉降下来，形成泥状，使用出泥装置进行回收，使用压滤机压滤出水分后，送往锅炉装置进行掺烧，用于净化锅炉尾气成分，减少氨水消耗，存留在沉降槽底部而去除硬度后的水由沉降槽流出后可以循环使用，且本实施例结构简单，方便清理。

所述二氧化碳供应管路2连接二氧化碳储罐8，二氧化碳储罐8连接二氧化碳分配站，所述碱液供应管路3连接碱液储罐9。

所述碱液储罐9包括罐体10、碱液加入管11和压缩空气进入管12，所述罐体10的顶板中心设有碱液加入管11，碱液加入管11下端贯穿罐体10顶板连通罐体10内部，所述碱液加入管11中部设有第一截止阀13，碱液加入管11上端设有加料斗14，所述碱液由车间实验室配制，专门用于处理水中硬度，打开第一截止阀13，并经加料斗14向碱液储罐9内加入碱液，加料结束后，关闭第一截止阀13，碱液加入管11侧方有压缩空气进入管12，所述压缩空气进入管12连通厂区的压缩空气管路，罐体10侧壁下部连通碱液供应管路3，利用压缩空气的压力使碱液输送到反应器1内部并经分布器4均匀的分布向反应器1内部，所述罐体10顶板上设有气压表，底板上设有导淋管，导淋管上设有球阀，罐体10的外周壁上设有液位计。

所述反应器1上设有检测件15，所述检测件15为抽样管，抽样管上设有第二截止阀16，当旋第二截止阀16时，反应器1内的水由抽样管流出，用于检测PH和水的硬度，二氧化碳供应管路2和碱液供应管路3上均设有流量计19和流量调节阀20，还可以使用如图1所示的在线PH检测装置17和在线硬度检测装置18，用于计量和控制二氧化碳和碱液的用量，在线PH检测装置17和在线硬度检测装置18与流量调节阀20形成串级控制调节。

本实用新型将所述二氧化碳供应管路2末端的分布器4位于碱液供应管路3的末端的分布器4下方，这样的设置一方面可以通过二氧化碳在水中上升形成对水的扰动，使水形成混流，加速混合溶液的混合速度，另一方面增长二氧化碳在水中上升的距离，使二氧化碳在水中溶解增加，能够保证在二氧化碳到达氢氧化钠的分布器4处与氢氧化钠反应，此处氢氧根的浓度最大，刚好处于溶液碱性最强的位置(PH约为11-12)进行反应，使水中的钙、镁离子去除完全，反应后的水的PH为9左右，厂区可以直接利用处理后的水作为气化炉的灰水使用。

实施例二：

如图1、图5、图6所示，本实用新型还有另一种结构设计，一种水体除硬度装置，包括反应器1、二氧化碳供应管路2和碱液供应管路3，所述二氧化碳供应管路2和碱液供应管路3的末端均伸进反应器1内部并分别连接有分布器4，所述反应器1为开口向上的筒状体，反应器1外部套装有沉降槽6，所述沉降槽6为开口向上的筒状体，反应器1与沉降槽6同轴，反应器1的上端的排水口5低于沉降槽6的上端，反应器1下端伸出沉降槽6外，伸出沉降槽6的反应器1侧壁上连接入水管7，入水管7伸进反应器1内的端部向后弯曲朝向侧上方并与反应器1内壁接近相切状态，沉降槽6侧壁上连通有排水管24，所述入水管7和排水管24上均设有第三截止阀25，所述第三截止阀25能够有效切断流量或进行流量控制，入水管7到排水管24之间的空间为流体通道，所述流体通道内设有折流机构23，所述折流机构23使流体通道呈“S”形。

所述入水管7端部到排水管24之间的流体通道截面越来越大，如图6所示，沉降槽6内壁与折流机构23之间的距离大于折流机构23与反应器1外壁之间的距离，在水流量不变的情况下，截面越来越大的流体通道使水的流速逐渐减小，有利于水中的沉淀物的沉降，反应器1与沉降槽6之间的流体通道下端设有排污管26，所述排污管26上设有手动闸阀，反应器1与沉降槽6之间的沉淀物由排污管26定期排出，方便排放与收集沉降物，能够减小设备的体积、减小设备占地面积，还能减少出泥装置的投入，更加有利于厂区的水处理要求。

所述反应器1上设有检测件15，所述检测件15包括在线PH检测装置17和在线硬度检测装置18，用于检测PH和水的硬度，二氧化碳供应管路2和碱液供应管路3上均设有流量计19和流量调节阀20，在线PH检测装置17和在线硬度检测装置18与流量调节阀20形成串级控制调节。

所述沉降槽6上端设有封盖27，使入水管7和排水管24之间的流体通道封闭，本实施例可以带压操作，使二氧化碳溶解度更高，加速反应进行。

因为本实施例中流体通道较长，水中的沉淀物会在反应器1的内壁上逐渐沉积，尤其是反应器1的内壁、反应器1的外壁和折流机构23的内壁上，需要定时清理，在不进行水的硬度处理时，本实用新型还能够进行自清洁操作，关闭排水管24上的第三截止阀25和入水管7上的第三截止阀25，反应器1内仅通二氧化碳、不加入氢氧化钠溶液，过量的二氧化碳溶于水中形成碳酸，使反应器内的水呈弱酸性(PH为4-5)，碳酸在酸性环境下，与沉淀物反应，形成易溶于水的碳酸氢钙和可溶于水的碳酸氢镁，钙、镁的碳酸氢盐溶于水后，在保持二氧化碳呈加入状态的同时，开启入水管7上的第三截止阀25，开启排水管24上的第三截止阀25，使反应器1内的水向外缓慢排放，将反应器内的钙、镁沉淀物溶解并排出，仅使用少量水即可完成反应器1的自清洁作用，因为能够通过自清洁去除反应器1内的沉淀附着物，因此本实用新型相比于其它水处理设备能够延维修与保养间隔。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施例，在不违背本实用新型的精神即公开范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种变形。

Claims (10)

1.一种水体除硬度装置，其特征在于，包括反应器(1)、二氧化碳供应管路(2)和碱液供应管路(3)，所述二氧化碳供应管路(2)和碱液供应管路(3)的末端均伸进反应器(1)内部并分别连接有分布器(4)，反应器(1)上设有位于两个分布器(4)上方的排水口(5)和位于两个分布器(4)下方的入水管(7)，所述入水管(7)沿自下向上的倾斜角度伸入反应器(1)内部，入水管(7)伸进反应器(1)内的端部弯曲朝向侧上方并与反应器(1)内壁接近相切状态。

2.根据权利要求1所述的一种水体除硬度装置，其特征在于，所述反应器(1)的排水口(5)连通有沉降槽(6)，沉降槽(6)侧壁上设有排水管(24)。

3.根据权利要求1所述的一种水体除硬度装置，其特征在于，所述二氧化碳供应管路(2)连接二氧化碳储罐(8)，所述碱液供应管路(3)连接碱液储罐(9)。

4.根据权利要求3所述的一种水体除硬度装置，其特征在于，所述碱液储罐(9)包括罐体(10)、碱液加入管(11)和压缩空气进入管(12)，所述罐体(10)的顶板中心设有碱液加入管(11)，碱液加入管(11)下端贯穿罐体(10)顶板连通罐体(10)内部，所述碱液加入管(11)中部设有第一截止阀(13)，碱液加入管(11)上端设有加料斗(14)，碱液加入管(11)侧方有压缩空气进入管(12)，罐体(10)侧壁下部连通碱液供应管路(3)。

5.根据权利要求2所述的一种水体除硬度装置，其特征在于，所述反应器(1)与沉降槽(6)之间设有折流机构(23)，所述折流机构(23)使入水管(7)到排水管(24)之间的流体通道呈“S”形。

6.根据权利要求5所述的一种水体除硬度装置，其特征在于，所述流体通道截面越来越大。

7.根据权利要求5所述的一种水体除硬度装置，其特征在于，所述反应器(1)与沉降槽(6)之间流体通道下端设有排污管(26)，所述排污管(26)上设有手动闸阀。

8.根据权利要求1所述的一种水体除硬度装置，其特征在于，所述反应器(1)上设有靠近排水口(5)的检测件(15)，二氧化碳供应管路(2)和碱液供应管路(3)上均设有流量计(19)和流量调节阀(20)。

9.根据权利要求1所述的一种水体除硬度装置，其特征在于，所述二氧化碳供应管路(2)末端的分布器(4)位于碱液供应管路(3)的末端的分布器(4)下方。

10.根据权利要求2所述的一种水体除硬度装置，其特征在于，所述沉降槽(6)上端设有封盖(27)，所述排水管(24)和入水管(7)上均设有第三截止阀(25)。