[发明专利]跌水-诱导结晶沉淀系统

说明书

本发明公开了跌水‑诱导结晶沉淀系统，包括跌水曝气装置、诱导结晶沉淀池，跌水曝气装置包括水池，诱导结晶沉淀池包括诱晶单元，诱晶单元包括诱晶分离区、诱晶接触沉淀区，诱晶接触沉淀区与诱晶分离区连通，诱晶接触沉淀区下部装填石英砂层晶核，水池与诱晶接触沉淀区底部连接，在靠近诱晶接触沉淀区与诱晶分离区连接位置设有砂石膨胀控制口，在诱晶分离区上部设有出水管，在诱晶接触沉淀区的下部连接加药管，在靠近诱晶接触沉淀区底部的侧壁上设有排砂口；所述跌水曝气装置包括多个水池，多个水池高度依次降低设置，水流从最高位置的第一水池进入，依次向后面低位置的水池溢流而出，最低位置的最后一个水池通过进水管与诱晶接触沉淀区连接。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域,尤其涉及一种跌水-诱导结晶沉淀系统，用于去除水中的碳酸氢根、铁、锰、钙、镁等离子。

背景技术

水是生命之源，也是人类生存及社会经济发展的重要物质基础。硬度是一项重要水质指标，通常以水中Ca²⁺、Mg²⁺含量表征，水中可与Ca²⁺、Mg²⁺结合的阴离子主要有HCO₃^-等。硬度分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度，二者之和即总硬度。生活、生产用水对硬度指标均具一定要求。实际生活中，饮用硬水轻则使肠胃不适、腹泻、腹胀等，重则诱使心血管、神经、泌尿系统病变甚至致癌、致畸。工业用水硬度过高，轻则降低工业产品品质，重则形成水垢堵塞管道、换热器等设备而影响正常生产甚至引起爆炸等工况事故，因此去除水中硬度有着重要的意义。水中硬度去除亦称水的软化。目前去除水中硬度的常用方法有离子交换法、电渗析法、膜软化法和化学药剂软化法。其中离子交换法、电渗析法、膜软化法存在造价高、运行费用高和对原水水质要求较高等缺点。化学药剂软化法中使用的最多是石灰软化法。石灰软化法大多采用石灰软化并投加混凝剂的工艺，但该工艺存在流程复杂、成本较高、操作管理复杂、受进水水质影响较大、容易出现出水不稳定等问题。

此外，水中含铁、锰较多也会造成危害。铁锰的浓度超过一定限度，就会产生红褐色的沉淀物，生活上，能在白色织物或用水器皿、卫生器具上留下黄斑，同时还容易使提铁细菌繁殖，堵塞管道；在工业上，当用于纺织、印染、针织、造纸等行业时，更会影响产品质量。锰超标会影响人的中枢神经,过量摄入对智力和生殖功能有影响，同时可引起食欲不振、呕吐、腹泻等状况，严重的会造成锰中毒，早期表现为疲倦乏力、头昏头痛、记忆力减退、肌肉疼痛、情绪上不稳定、抑郁或激动。据美国、芬兰科学家研究证明，人体中铁过多对心脏有影响，甚至比胆固醇更危险。因此，高铁高锰水必须经过净化处理才能饮用。二价铁具有较强的还原性，它容易被氧化剂(如氧气、氯气、高锰酸钾等)氧化成三价铁。Fe³⁺在水中容易发生水解反应，生成难溶的化合物Fe(OH)₃沉淀析出，从而达到除铁目的。锰离子能被氧化生成MnO₂沉淀析出。传统曝气方式主要有鼓风曝气和机械曝气两种，这两种曝气方式在连续运行时存在噪音大、能耗高、设备费用高等缺点，使其应用收到很大限制。

针对上述问题，本专利研发了跌水-诱导结晶沉淀工艺及系统，用于去除水中的碳酸氢根、铁、锰、钙、镁等离子。

发明内容

本发明就是为了克服上述现有技术存在的缺点，提供一种跌水-诱导结晶沉淀系统。本发明由于跌水曝气装置包括多个水池，多个水池高度依次降低设置，水流从最高位置的第一水池进入，本发明工作时，原水由进水管从诱晶单元底部的诱晶接触沉淀区进入，经过充分反应上层清液经出水管流出，沉淀由排砂管排出，相比传统药剂法，具有更高水力负荷，且工艺系统结构紧凑，占地面积要大大减少，节省了安装、占地、操作以及人力维护的费用，水的软化效果好，节能效果显著，保证水的硬度去除、实现水的软化满足规定的需要。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：