[发明专利]水软化装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于水处理领域；具体涉及水软化装置及方法。

背景技术

生活饮用水对硬度指标有一定的要求，硬度过高会影日常生活使用，并对人体健康造成一定的不良影响；许多原水特别是地下水都存在硬度过高或较高的问题。

水处理中常用的软化方法包括药剂软化法、离子交换树脂软化法和膜过滤法等。药剂软化法是根溶度积原理，向原水中投加一定量药剂，使其与水中钙、镁离子反应生成沉淀，再经混凝、沉淀、过滤等工序将生成的沉淀从水中分离，从而获得软化水。离子交换树脂软化法是利用离子交换树脂上的可交换离子置换水中的钙、镁离子从而获得软化水，当离子交换树脂上的可交换离子耗尽时就需要进行再生。膜过滤法是应用能够截留钙、镁等离子的纳滤膜过滤，从而获得软化水。上述各种方法在实际生产中都有应用，但也存在一些缺点：药剂软化法通常与混凝、沉淀、过滤等工艺结合来去除生成的沉淀，工艺流程较长，占地面积大；离子交换树脂软化法需要定期对树脂进行再生，消耗大量再生剂，且产生的再生废水对环境造成污染；纳滤膜操作压力较高(通常在0.5～1.0MPa)，能耗较高。

发明内容

本发明要解决现有水软化方法存在的能耗高、装置占地面积大的技术问题，提供了水软化装置及方法。

水软化装置包括进水管、加药装置、管道混合器、超滤膜、曝气装置、壳体、排污管、鼓风机、抽吸泵和反冲洗泵；其特征在于所述进水管上设置有加药装置，壳体内设置有超滤膜和曝气装置，进水管的出水口与壳体的进水口通过管道混合器连通且壳体上的进水口位于曝气装置的上方，壳体下端的出口与排污管的进口连通，超滤膜位于曝气装置的上方，曝气装置的进气口与鼓风机的出气口连通，超滤膜的出水口分别与抽吸泵的进水口和反冲洗泵出水口连通。

水软化方法是按下述步骤进行的：将软化剂通过加药装置加入到待软化的原水中，通入管道混合器中以600～1000s^-1的速度梯度反应10s～120s，然后经超滤膜4过滤，即完成了水的软化。

软化剂与硬度物质快速混合反应生成的细小颗粒即可被超滤膜完全截留，无需絮凝反应生成可沉淀颗粒，不需要絮凝沉淀设施，且超滤膜分离装置单位占地面积产水量是普通砂滤池的2～4倍，可显著减少占地面积。

超滤膜出水不受水质水量波动的影响，运行稳定，出水水质好。

超滤膜分离装置运行压力低(一般小于0.1MPa)，能耗低，易于自动化控制。

本发明装置与方法获得的软化水浊度低于0.1NTU，总硬度不超过80mg/L(以CaCO₃计)，煮沸后无沉淀生成。

附图说明

图1是水软化装置的示意图，13表示产水阀，11表示反冲洗阀，12表示曝气阀。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。

具体实施方式一：结合图1进行说明，所述水软化装置包括进水管1、加药装置2、管道混合器3、超滤膜4、曝气装置5、壳体6、排污管7、鼓风机8、抽吸泵9和反冲洗泵10；所述进水管1上设置有加药装置2，壳体6内设置有超滤膜4和曝气装置5，进水管1的出水口与壳体6的进水口通过管道混合器3连通且壳体6上的进水口位于曝气装置5的上方，壳体6下端的出口与排污管7的进口连通，超滤膜4位于曝气装置5的上方，曝气装置5的进气口与鼓风机8的出气口连通，超滤膜4的出水口分别与抽吸泵9的进水口和反冲洗泵10出水口连通。

本实施方式装置可显著减少占地面积。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：超滤膜4的膜孔径为0.01μm～0.1μm。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：超滤膜4为浸没式中空纤维膜或者外压式中空纤维膜。其它与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：曝气装置5产生气泡的尺寸为2～6mm。其它与具体实施方式一至三之一相同。

本实施方式曝气装置5可采用穿孔管等气泡型曝气装置。

具体实施方式五：水软化方法是按下述步骤进行的：将软化剂通过加药装置2加入到硬度较高的原水中，通入管道混合器3中以600～1000s^-1的速度梯度反应10～120s，然后经超滤膜4过滤，即完成了水的软化。

本实施方法出水的浊度低于0.1NTU，总硬度不超过80mg/L(以CaCO₃计)，煮沸后无沉淀生成。