[发明专利]一种除氟用球状羟基磷灰石再生装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种材料再生装置，特别涉及一种除氟用球状羟基磷灰石再生装置。

背景技术

我国地下水氟污染问题严重，严重威胁人民群众的身体健康。现有地下水除氟的方法包括混凝沉降法、活性氧化铝吸附法、电渗析法、反渗透法、离子交换法、吸附法、骨炭吸附和沸石除氟法等，然而各技术在实际应用过程中均存在诸如工艺复杂、运行成本高等问题，严重制约了其进一步的推广应用。

羟基磷灰石作为一种经济有效的地下水除氟的新型材料受到广泛的关注，并取得较好的应用效果。由于材料本身没有毒害作用，且具有较高的除氟容量，一般可达到30mg/g以上，从而具有较高的应用前景。目前常用的为粉状羟基磷灰石，但是其在实际应用中存在较难回收重复利用的问题，因而导致其除氟容量难以有效利用。在粉状羟基磷灰石的基础上研发出的球形颗粒状滤料，并采用过滤的方式，从而有效解决了粉状羟基磷灰石难以回收利用的问题。然而由于球状羟基磷灰石的粒径较大，氟离子在颗粒内的扩散速度明显慢于其与氟离子的反应速度，使用一段时间后，氟离子富集在颗粒内，影响其处理效果。因此通常需要对球状羟基磷灰石进行再生处理，以恢复其处理能力。

目前常用的球状羟基磷灰石再生方法包括氢氧化钠再生法、磨损再生法和热水再生法，但上述方法在实际应用中均存在一定的问题：氢氧化钠再生效果较差，且再生后废液需要进一步后续处理，存在二次污染的危险；磨损再生由于颗粒间的机械强度不均匀，很难做到均匀磨损，造成滤料除氟能力恢复不理想；热水再生虽然可取得较好的除氟能力恢复效果，但热水加热过程耗能高，热损耗大，耗时长，需要较大功率的加热装置，特定情况下还需将球状磷灰石从装置内取出进行加热再生处理，从而在实际应用中受到限制。

发明内容

所要解决的技术问题：为了解决现有球状羟基磷灰石再生装置再生效果不稳定、经济成本高、消耗时间长等缺陷，本发明提供了一种高效的球状羟基磷灰石再生装置。

技术方案：本发明提供的除氟用球状羟基磷灰石的再生装置，包括除氟反应器、蒸汽配送装置、蒸汽发生装置和软水器，所述蒸汽配送装置设于反应器底部，所述蒸汽配送装置、蒸汽发生装置和软水器依次连接。

作为本发明再生装置的一种改进，还包括第一阀门和第二阀门，所述第一阀门设于蒸汽配送装置和蒸汽发生装置之间，所述第二阀门设于蒸汽发生装置和软水器之间。

作为本发明再生装置的一种改进，还包括过滤层，所述过滤层设于反应器和蒸汽配送装置之间，所述过滤层由砾石填充而成；通过使用较大粒径的砾石填充组成过滤层，避免了较小粒径的球状羟基磷灰石进入蒸汽配送装置上的小孔内，造成蒸汽配送装置堵塞。

作为本发明再生装置的另一种改进，所述蒸汽配送装置为“井”字形穿孔管；蒸汽可通过配送装置直接进入反应器，实现加热再生过程。

作为本发明再生装置的另一种改进，所述蒸汽配送装置为设有小孔的网状管道；蒸汽可通过配送装置直接进入反应器，实现加热再生过程。

作为本发明再生装置的另一种改进，还包括出水管道和第三阀门，所述出水管道设于蒸汽配送装置和第一阀门之间，所述第三阀门设于出水管道上；通过设置出水管道和第三阀门，再生处理后废水及除氟反应器处理出水可通过蒸汽配送装置收集后从该管道排出系统。

作为本发明再生装置的另一种改进，所述蒸汽配送装置底部开口并自上而下依次设有第一配水板和配水层，所述反应器顶部设有出水层，所述配水层侧壁设有进水口，所述出水层侧壁设有出水口；通过将该再生装置的反应器与蒸汽配送装置设于除氟装置内，使该再生装置与除氟装置结合，在使用该装置除氟后，能够实现磷灰石的原位再生，避免了除氟装置滤料装卸带来的麻烦，降低了使用成本和时间成本。

作为本发明再生装置的另一种改进，所述反应器和出水层之间设有第二配水板；该配水板可用于截留反应器中的球状羟基磷灰石。

作为本发明再生装置的另一种改进，所述反应器和出水层之间设有石英砂滤料层，以使该装置在实现再生功能外，达到更好的除氟效果。

作为本发明再生装置的另一种改进，所述反应器和石英砂滤料层之间设有第二配水板，所述石英砂滤料层和出水层之间设有第三配水板；从而避免各层之间物料相互污染，提高装置使用寿命。

作为本发明再生装置的另一种改进，所述蒸汽发生装置为低压电热蒸汽发生器，功率为1-10KW，产生的蒸汽压力为0.05-0.5MPa。

作为本发明再生装置的另一种改进，所述软水器内填充钠型阳离子交换树脂，使用软水器去除水中钙镁离子，将补给水硬度降低至0.03mmol/L以下，能够提高设备使用寿命。