[发明专利]一种具有高暂时性硬度的反渗透浓水的处理系统及方法

说明书

本发明涉及一种具有高暂时性硬度的反渗透浓水的处理系统及方法，属于水处理技术领域。本发明通过精准控制原水pH值的范围，保证原水中的碳酸盐基本以碳酸氢根的形式存在，同时通过设置联动的碳酸氢钙沉淀浓缩池和离心脱水机，实现了高纯度碳酸氢钙的顺利结晶、脱水分离、回收等，在高效降低反渗透浓水暂时硬度的同时，显著降低了辅助药剂的药耗。

技术领域

本发明涉及一种去除反渗透浓水中暂时硬度的系统及方法，属于水处理技术领域，具体地涉及一种具有高暂时性硬度的反渗透浓水的处理系统及方法。

背景技术

暂时硬度，指水中的钙、镁离子与碳酸氢根或碳酸根结合形成的硬度，通常以钙离子形成的硬度为主；目前普遍应用于实际工程中的可实现暂时性钙硬度去除的化学方法主要为石灰软化法，同时存在相关资料论证碳酸钙结晶法用于暂时性钙硬度去除的可行性；这两类化学方法的基本原理均为通过氢氧化钙或氢氧化钠等碱性药剂的投加使原水的PH值大幅度升高、促使碳酸盐的电离水解反应向生成碳酸根的方向移动，进而形成碳酸钙沉淀，实现暂时性钙硬度去除。上述方法高效可行，但药耗较高，不利于运行成本的压缩。

碳酸氢钙固体属于可溶性物质但溶解度较低，约为0.133g/100g，若水中游离态碳酸氢钙的浓度超过该数值，则证明水中的钙离子和碳酸氢根离子由非饱和态转换为介稳态或饱和态，满足形成碳酸氢钙自生晶核、进而形成碳酸氢钙晶体的前提条件；而反渗透浓水中的钙离子含量和碳酸盐含量在原水的基础上呈数倍增长，往往可以满足上述条件，因此可发展通过碳酸氢钙结晶降低反渗透浓水中暂时硬度的工艺。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明公开了一种具有高暂时性硬度的反渗透浓水的处理系统及方法。该系统及方法实现了碳酸氢钙结晶去除反渗透浓水中暂时硬度的技术目的。

为实现上述技术目的，本发明公开了一种具有高暂时性硬度的反渗透浓水的处理系统，所述处理系统包括串联在一起的结晶单元、沉淀单元和脱水单元；及用于控制各单元中的泵、阀门和显示器的PLC系统；

其中，所述结晶单元包括用于盛装氢氧化钙悬浊液的储药罐，所述储药罐连通结晶反应釜，所述结晶反应釜内设有混合液pH计、混合液液位计和结晶搅拌器；所述结晶反应釜与反渗透浓水的连接管路上设有进水泵与进水阀，所述结晶反应釜与储药罐的连接管路上设有加药泵、加药阀；

所述沉淀单元包括沉淀浓缩池，所述沉淀浓缩池连接所述结晶反应釜侧壁上设置的溢流口，所述溢流口上设有排液阀，所述沉淀浓缩池内部设有用于将所述沉淀浓缩池上下拆分为晶浆储存部与上清液储存部的伸缩挡板；所述沉淀浓缩池内还设有澄清液液位计；所述上清液储存部底部的一级排液端还设有一级排液阀与一级排液泵；

所述脱水单元包括卧螺离心机与冷冻仓，所述卧螺离心机的进料端连接所述沉淀浓缩池底部的一级出料端，所述一级出料端上设有卸料阀，所述卧螺离心机的二级出料端连接所述冷冻仓，所述卧螺离心机的二级排液端接入所述一级排液端，且衔接处设置单向阀。

进一步地，所述结晶反应釜上的溢流口与结晶反应釜顶部之间的容量为所述结晶反应釜总容积的1/3。

进一步地，所述沉淀浓缩池的容积不低于所述结晶反应釜容积的1/3，所述沉淀浓缩池的顶部低于所述溢流口在所述结晶反应釜侧壁上的位置。

进一步地，所述晶浆储存部的底部直径小于顶部直径，且所述晶浆储存部的容积为沉淀浓缩池容积的10%以上。

进一步地，所述储药罐内设有药剂搅拌器，所述储药罐顶部通过端盖密封，所述储药罐内氢氧化钙悬浊液的质量分数不低于10%。

进一步地，所述伸缩挡板的运动状态受PLC系统控制。本发明优选伸缩挡板为固定连接沉淀浓缩池内侧壁的框架上安装有数条条形板，关闭时条形板处于水平状态，并且互相衔接，开启时条形板全部翻转到垂直状态，条形板之间会露出间隙。