[发明专利]一种新型组合式除硬度装置

说明书

技术领域

本发明属于水处理设备领域，特别涉及一种新型组合式除硬度装置。

背景技术

水中硬度过高或过低都会影响我们人体健康，同时还会给日常生活带来不便。例如，用硬水洗涤时会和肥皂反应生产不溶性沉淀，除了影响洗涤效果外还会使衣物纤维发硬变脆易损坏，用硬水洗澡洗头时会涩发。现行《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)中规定饮用水中总硬度含量应低于450mg/L(以CaCO₃计)。

目前在饮用水处理领域比较成熟的硬度去除方法为利用沉淀法来去除水中的钙镁离子，而通常所用的氢氧化钙、氢氧化钠、碳酸钠等药剂所需沉淀反应时间长、反应进行不彻底、钙镁离子残留浓度高等问题，还会导致产品水的pH显著升高。针对上述问题需要针对新型地下水除硬度装置进行开发，以实现在较小除硬度药剂投加量条件下最大限度的去除水中致硬度离子。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种占地面积小、成本低、运行费用低、安全的新型地下水除硬度装置。

技术方案：本发明提供了一种新型组合式除硬度装置，包括依次连接的进水单元、沉淀物生成反应单元、过滤分离单元、水质改善单元和清水池；所述进水单元与沉淀物生成反应单元下部连接；所述过滤分离单元包括依次连接的初步分离单元、石英砂过滤层和卵石层，初步分离单元与沉淀物生成反应单元连接，卵石层和水质改善单元连接。

作为改进，所述沉淀物生成反应单元的底板倾斜设置；进水单元与底板上沿连接，且入水方向朝底板最低处设置；底板最低处设有气冲洗装置，所述气冲洗装置的顶部设有一组直径1-3mm的小孔，相邻小孔间距2-5mm，通入的空气量为10-50L/m²s；所述磁性羟基磷灰石除氟单元的中部设有搅拌装置。

作为进一步改进，所述底板的倾角为20-60°。

作为另一种改进，所述沉淀物生成反应单元为长方体或正方体，其长宽高比值介于1:1:1—3:1:2之间；所述磁性羟基磷灰石除氟单元内填充储存碳酸钙与混凝剂所形成的絮体，浓度介于1-20g/L。

作为另一种改进，所述初步分离单元为平行设置的2组以上孔径为2-10μm的平面网状截留装置，且每组截留装置呈倾斜设置，倾斜角为100～130°，过水流速控制在20-600L/m²·min，平面网状截留装置上设有滤膜。

作为另一种改进，所述石英砂过滤层内填充0.9-1.35mm的均质滤料，其厚度为80-120cm；所述卵石层的厚度为20-40cm；石英砂过滤层和卵石层中，滤速为3-8m/h。

作为另一种改进，所述初步分离单元的进水口上方设有导流板；所述卵石层和水质改善单元之间设有滤头。

作为另一种改进，所述水质改善单元沿水流断面方向设置1层以上的直径介于2-5cm的砂滤棒，砂滤棒之间的间距为3-10cm。

作为另一种改进，所述水质改善单元和清水池之间设有反冲洗水泵；所述初步分离单元上设有电磁阀控制开闭的反冲洗排水管；所述水质改善单元内设有气洗进气管。

作为另一种改进，所述进水单元上设有除硬度药剂和混凝剂投加口。

有益效果：本发明提供的地下水除硬度装置结构紧凑、占地面积小、使用方便、运行灵活、适用范围广，可较好地保障地下水中硬度离子的去除效果及整体出水水质，具有较好的推广应用前景。

具体而言，本发明相对于现有技术具有以下突出的优势：

(1)本发明装置去除效果好、能耗低。一方面，本发明通过在沉淀反应析出反应器中高浓度碳酸钙的重复利用，将碳酸钙作为沉淀析出反应的核，从而促进沉淀物析出反应的速率和效率。而且可以根据原水水质的差异调节加药量来确保出水水质；另一方面，本发明通过沉淀物析出反应单元装置结构的改造(进水位置及流向、沉淀物析出反应单元底部的倾斜设置、中心横向搅拌桨的设置、圆弧形导流板的设置)最大限度的利用空气冲洗所产生的能量，促使水在沉淀物析出反应单元内定向循环流动，并实现已有碳酸钙颗粒与原水的充分混合，降低了装置的整体能耗水平。

(2)该装置的初步分离单元根据颗粒粒径所优选的截留孔径范围即可有效保障其对碳酸钙与混凝剂所形成絮体的截留效能，同时可保证其基本的过水能力；分离单元所设置的滤布或滤膜可设置成装卸型以利于及时的更换；通过空气曝气量的调整可达到及时地将粘附于初步过滤单元滤膜上的颗粒冲洗掉并重新回到沉淀物析出反应单元中，延长其使用时间，同时促使系统内水流的循环流动；