[发明专利]原水循环流化-悬浮床软化装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种原水软化装置，具体地说，涉及一种采用循环流化-悬浮床工艺对工业用原水软化处理的装置。

背景技术

在水处理领域，传统的工业用原水软化装置是带泥渣接触过程的澄清池。主要有两类：其中一类为泥渣回流澄清池，具体包括水力循环澄清池、叶轮循环澄清池、加速叶轮循环澄清池。其结构特点是设置原水中硬度因子与软化药剂所生成的含CaCO₃晶粒沉淀物循环回流结构，从而使新进原水中硬度因子与软化药剂以沉淀物中CaCO₃晶粒为晶核结晶，加速反应过程。另一类是泥渣悬浮澄清池，具体包括脉冲澄清池、斜板脉冲澄清池、超脉冲澄清池。其结构特点是设置原水周期性脉冲水流结构，使原水中硬度因子与软化药剂所生成的含CaCO₃晶粒的沉淀物形成悬浮层，新进原水中硬度因子与软化药剂在流经悬浮层过程接触反应并以悬浮层中的CaCO₃晶粒为晶核结晶，从而加速反应过程。上述两类装置的优点是结构简单、运行可靠。其缺点在于：一、装置效率低，滤速为5-7米/小时，为了满足工艺运行要求，所需构筑物体积大、投资大；二、结晶生成物粒径小，约0.01-0.05mm，呈污泥状态，含水量大，后序干化处理难度大；三、该装置占地多，用地成本高。

法国德格雷蒙公司编著的《水处理技术手册》英文版中译本《水处理手册》第112页提供的旋流澄清器(Gyrazur)与传统装置比有相当大的进步，其主体由三段圆筒组成，圆筒直径由下到上逐级增大，圆筒间有截锥筒连接，主体下部圆筒设有偏置管，底部设有集砂斗及排砂装置。旋流澄清器下部圆筒中央轴管接加药泵，上部圆筒连接人工晶核投加装置。

旋流澄清器运行时，带压工业用原水由偏置管高速进入，受内壁导流作用形成螺旋形上升水流；软化药剂由加药泵加入其下部圆筒中央；人工晶核是人为加工的粒径约0.2-0.4mm的砂粒，人工晶核由旋流澄清器顶部投加，并在螺旋形上升水流作用下恰好悬浮于旋流澄清器之内，工业用原水中硬度因子与软化药剂在随水流经人工晶核悬浮层时，以人工晶核为核心结晶从原水中分离，经软化后的水由澄清器上部输水口输出；晶核结晶不断长大，当长大到上升水流不足以使其悬浮时，沉降落入底部集砂斗，由排砂装置排出，人工晶核需周期性补充。

旋流澄清器优点在于：一、滤速大幅提升至50--70米/小时，因而旋流澄清器体积减小，投资减小；二、其生成物为粒径1.0-2.0mm砂粒，脱水容易。其缺点在于：一、需要制备符合设备要求规格的大量人工晶核，设备运行中需不断消耗人工晶核，增大了运行成本；二、人工晶核粒径与螺旋形上升水流流速即滤速需严格匹配，如50-70米/小时滤速对应0.2-0.4mm粒径，否则无法保持人工晶核处于悬浮状态，工艺失败；三、人工晶核在加工制造过程中，晶面被污染，晶格被破坏，结晶初始时新生晶格附着与覆盖所需时间长，故导致旋流澄清器对工业用原水的软化效率较低。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种滤速高、生成物为砂粒，脱水容易，无需投加人工晶核，无需精确匹配原水滤速，对工业用原水的软化效率高的原水循环流化-悬浮床软化装置。

本发明的技术方案是这样实现的：原水循环流化-悬浮床软化装置，由三段圆筒组成旋流澄清器主体，圆筒直径由下到上逐级增大，圆筒间有截锥筒连接，旋流澄清器主体下部圆筒设有偏置管，偏置管与原水输送管道连通，旋流澄清器主体下部圆筒底部设有内集砂斗及排砂阀，旋流澄清器主体下部圆筒的中心轴管接加药泵，加药泵与石灰浆储仓连通，其特征在于，在所述的旋流澄清器主体外围包覆有罐体，在所述的罐体与旋流澄清器主体间设有沉淀装置，沉淀装置与旋流澄清器主体的上部圆筒通过输水管道相连通，伸入沉淀装置间的输水管道上连通有配水管，在内集砂斗外间隔一定间隙包覆有外集砂斗，外集砂斗与沉淀装置连通，在所述的偏置管与沉淀装置底部外集砂斗间连通有晶核输送管道，在所述的晶核输送管道上设有输送泵，罐体上部设有软化水的输出管口。

罐体顶部、底部、旋流澄清器主体顶部设有检修人孔，罐体底部设有排空阀，旋流澄清器主体上部外侧与罐体内壁之间设有均流板。

所述的沉淀装置为斜板沉淀装置，优选锥面形斜板结构。

所述的沉淀装置为斜管沉淀装置。

所述的晶核输送管道上还设有排污阀。

所述的输水管道的管壁上设置换能器，换能器外接相应电源。

所述的配水管为环形，外侧开有孔隙。

所述的输送泵优选耐磨输砂泵。