一种高效二氧化碳废水除硬方法技术

一种高效二氧化碳废水除硬方法，包括以下步骤：S1、构建设备；S2、除镁反应；S3、除钙反应；S4、絮凝反应；S5、泥水分离；S6、上清液暂存；S7、调节pH至中性；S8、污泥暂存及处理。本发明专利技术方法简单，易操作，除硬效果好，处理方法流程短，设备投资少，二氧化碳利用率高，水处理成本低，有显著的社会和经济效益。显著的社会和经济效益。显著的社会和经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种高效二氧化碳废水除硬方法


[0001]本专利技术涉及水处理除硬领域，特别涉及一种高效二氧化碳废水除硬方法。

技术介绍

[0002]高硬度水系统内因硬度高造成系统结垢严重一直是用水单位面临的难题，为了减轻对水系统的影响，需要降低水系统内的硬度，提高水系统水质。二氧化碳除硬方法以其方法流程简单，运行成本低等优点作为除硬方法的首选。但传统的二氧化碳除硬系统存在以下问题：一是除硬效果差，经过除硬处理后，出水硬度常在200mg/L以上，而后续反渗透处理工艺对原水硬度要求高，导致反渗透膜结垢损坏的情况频繁出现。二是除硬装置设置二级沉淀池，处理方法流程复杂，且形成的沉淀颗粒细碎，不易沉降，配套的沉淀池池容大，导致设备投资大。三是二氧化碳通过池底曝气的形式进入反应池，气液混合效果差，导致二氧化碳利用率低，多数二氧化碳以气体的形式从反应区水面释放，利用率一般不超过30%，造成运行成本高，且曝气盘易结垢，堵塞曝气孔，检修频繁。因此，需要对现有的二氧化碳除硬方法进一步的改进和创新，实现对高硬度水的高效低耗软化处理。

技术实现思路

[0003]针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本专利技术之目的就是提供一种高效二氧化碳废水除硬方法，可有效解决现有废水除硬方法除硬效果差、设备投资成本高以及二氧化碳利用率低的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术解决的技术方案是，一种高效二氧化碳废水除硬方法，包括以下步骤：S1、构建设备：除镁反应池内装有第一自结晶反应装置，除镁反应池的出水口经管道与除钙反应池的进水口相连通，除钙反应池内装有第二自结晶反应装置，除钙反应区的出水口经絮凝反应管与沉淀池进水口相连通，沉淀池的出水口经管道与中间水池的进水口相连通，中间水池的底部的出水口A和出水口B分别与第一二氧化碳循环加药系统和第二二氧化碳循环加药系统的进水口相连通，第一二氧化碳循环加药系统和第二二氧化碳循环加药系统的出水口分别经第一二氧化碳加药泵和第二二氧化碳加药泵与除钙反应池和pH调节池的二氧化碳溶液加药管相连通，中间水池的上部出水口经管道与pH调节池的进水口相连通，pH调节池的出水口与出水管相连通；除镁反应池、除钙反应区和沉淀池的沉淀出口经管道与污泥浓缩池进口相连通，污泥浓缩池沉淀出口经管道与板框压滤机的进口相连通，污泥浓缩池和板框压滤机的上清液出口分别经管道与污水调节池的进口相连通；S2、除镁反应：高硬水经硬水进水管进入除镁反应池内，质量浓度10
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30％的氢氧化钠溶液经第一氢氧化钠溶液加药管进入除镁反应池，控制反应池pH为10.5
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12.5，水力停留5
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30min，第一自结晶反应装置的第一循环提升搅拌器以30
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60r/min的转速搅拌，水流沿第一自结晶反应装置的第一导流筒循环，产生氢氧化镁晶核并逐渐增大为可沉降颗粒，大颗粒沉至除镁反应池池底的第一锥斗内，小颗粒循环进入第一自结晶反应区继续增大，上
清液流至除钙反应区；S3、除钙反应：通过第二氢氧化钠溶液加药管向除钙反应池内通入质量浓度10
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30％的氢氧化钠溶液，第一二氧化碳循环加药系统经二氧化碳加药管通入二氧化碳水溶液，控制反应池pH值范围为8.5
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10.5，水力停留5
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30min，第二自结晶反应装置的第二循环提升搅拌器以50
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90r/min的转速搅拌，水流沿第二自结晶反应装置的第二导流筒循环，产生碳酸钙晶核并逐渐增大为可沉降颗粒，大颗粒沉至除钙反应池池的第二锥斗内，小颗粒循环进入第二自结晶反应区继续增大，上清液流至絮凝反应管，除钙反应池内未参与反应的二氧化碳气体通过除钙反应池顶部的第一二氧化碳出气管重新进入第一进水管中，经第一加药泵抽提再次参与反应；S4、絮凝反应：除钙反应池出水与质量分数为0.1%的助凝剂阴离子聚丙烯酰胺进入絮凝反应管，水力停留10
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120s，在絮凝反应管中通过水流的搅拌作用充分混合后，细小沉淀颗粒在助凝剂阴离子聚丙烯酰胺絮凝作用下，形成块状沉淀物，一并进入沉淀池；S5、泥水分离：絮凝反应管出水进入沉淀池，水力停留2
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5h，沉淀池内设有蜂窝斜管，大块沉淀物沉至沉淀池池底的第三锥斗内，上清液进入中间水池；S6、上清液暂存：沉淀池上清液进入中间水池中暂存，水力停留10
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20min，一部分出水通过中间水池底部的出水口A和出水口B分别进入第一进水管和第二进水管内溶解二氧化碳后，经第一加药泵和第二加药泵抽提分别进入除钙反应池和pH调节池，另一部分水从中间水池上部出水口自流至pH调节池；S7、调节pH至中性：中间水池出水与二氧化碳水溶液在pH调节池中充分混合反应，水力停留10
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40min，调节废水pH值至中性，pH调节池内未参与反应的二氧化碳气体通过pH调节池顶部的第二出气管重新进入第二进水管中，经第二加药泵抽提再次参与反应，当pH调节池出水硬度＜100mg/L时，经出水管输送至后续工序，当出水硬度＞100mg/L时，切换出水阀门，出水返回污水调节池，重新处理；S8、污泥暂存及处理：除镁反应池、除钙反应池及沉淀池的大颗粒沉淀物外排至污泥浓缩池，浓缩后经板框压滤机压滤，泥饼外运，污泥浓缩池和板框压滤机的上清液回流至污水调节池再回用处理。
[0005]本专利技术方法简单，易操作，除硬效果好，处理方法流程短，设备投资少，二氧化碳利用率高，水处理成本低，有显著的社会和经济效益。
附图说明
[0006]图1是本专利技术系统连接结构图。
实施方式
[0007]以下结合附图和实施例对本专利技术的具体实施方式作详细说明。
[0008]结合图1给出，一种高效二氧化碳废水除硬方法，包括以下步骤：S1、构建设备：除镁反应池1内装有第一自结晶反应装置，除镁反应池1的出水口经管道与除钙反应池2的进水口相连通，除钙反应池2内装有第二自结晶反应装置，除钙反应区2的出水口经絮凝反应管3与沉淀池4进水口相连通，沉淀池4的出水口经管道与中间水池5的进水口相连通，中间水池5的底部的出水口A和出水口B分别与第一二氧化碳循环加药系
统和第二二氧化碳循环加药系统的进水口相连通，第一二氧化碳循环加药系统和第二二氧化碳循环加药系统的出水口分别经第一二氧化碳加药泵10
‑
1和第二二氧化碳加药泵10
‑
2与除钙反应池2和pH调节池6的二氧化碳溶液加药管相连通，中间水池5的上部出水口经管道与pH调节池6的进水口相连通，pH调节池6的出水口与出水管15相连通；除镁反应池1、除钙反应区2和沉淀池4的沉淀出口经管道与污泥浓缩池22进口相连通，污泥浓缩池22沉淀出口经管道与板框压滤机24的进口相连通，污泥浓缩池22和板框压滤机24的上清液出口分别经管道与污水调节池23的进口相连通，污水调节池（23）的出水可再次进行除硬处理。
[0009]S2、除镁反应：高硬水经硬水进水管14进入除镁反应池1内，质量浓度10
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30％的氢氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效二氧化碳废水除硬方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、构建设备：除镁反应池（1）内装有第一自结晶反应装置，除镁反应池（1）的出水口经管道与除钙反应池（2）的进水口相连通，除钙反应池（2）内装有第二自结晶反应装置，除钙反应区（2）的出水口经絮凝反应管（3）与沉淀池（4）进水口相连通，沉淀池（4）的出水口经管道与中间水池（5）的进水口相连通，中间水池（5）的底部的出水口A和出水口B分别与第一二氧化碳循环加药系统和第二二氧化碳循环加药系统的进水口相连通，第一二氧化碳循环加药系统和第二二氧化碳循环加药系统的出水口分别经第一二氧化碳加药泵（10
‑
1）和第二二氧化碳加药泵（10
‑
2）与除钙反应池（2）和pH调节池（6）的二氧化碳溶液加药管相连通，中间水池（5）的上部出水口经管道与pH调节池（6）的进水口相连通，pH调节池（6）的出水口与出水管（15）相连通；除镁反应池（1）、除钙反应区（2）和沉淀池（4）的沉淀出口经管道与污泥浓缩池（22）进口相连通，污泥浓缩池（22）沉淀出口经管道与板框压滤机（24）的进口相连通，污泥浓缩池（22）和板框压滤机（24）的上清液出口分别经管道与污水调节池（23）的进口相连通，污水调节池（23）的出水可再次进行除硬处理；S2、除镁反应：高硬水经硬水进水管（14）进入除镁反应池（1）内，质量浓度10
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30％的氢氧化钠溶液经第一氢氧化钠溶液加药管（13
‑
1）进入除镁反应池（1），控制反应池pH为10.5
‑
12.5，水力停留5
‑
30min，第一自结晶反应装置的第一循环提升搅拌器（8
‑
1）以30
‑
60r/min的转速搅拌，水流沿第一自结晶反应装置的第一导流筒（7
‑
1）循环，产生氢氧化镁晶核并逐渐增大为可沉降颗粒，大颗粒沉至除镁反应池（1）池底的第一锥斗（21
‑
1）内，小颗粒循环进入第一自结晶反应区继续增大，上清液流至除钙反应区（2）；S3、除钙反应：通过第二氢氧化钠溶液加药管（13
‑
2）向除钙反应池（2）内通入质量浓度10
‑
30％的氢氧化钠溶液，第一二氧化碳循环加药系统经二氧化碳加药管（9
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3）通入二氧化碳水溶液，控制反应池pH值范围为8.5
‑
10.5，水力停留5
‑
30min，第二自结晶反应装置的第二循环提升搅拌器（8
‑
2）以50
‑
90r/min的转速搅拌，水流沿第二自结晶反应装置的第二导流筒（7
‑
2）循环，产生碳酸钙晶核并逐渐增大为可沉降颗粒，大颗粒沉至除钙反应池（2）池的第二锥斗（21
‑
2）内，小颗粒循环进入第二自结晶反应区继续增大，上清液流至絮凝反应管（3），除钙反应池（2）内未参与反应的二氧化碳气体通过除钙反应池（2）顶部的第一二氧化碳出气管（11
‑
1）重新进入第一进水管（9
‑
1）中，经第一加药泵（10
‑
1）抽提再次参与反应；S4、絮凝反应：除钙反应池（2）出水与质量分数为0.1%的助凝剂阴离子聚丙烯酰胺进入絮凝反应管（3），水力停留10
‑
120s，在絮凝反应管（3）中通过水流的搅拌作用充分混合后，细小沉淀颗粒在助凝剂阴离子聚丙烯酰胺絮凝作用下，形成块状沉淀物，一并进入沉淀池（4）；S5、泥水分离：絮凝反应管（3）出水进入沉淀池（4），水力停留2
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5h，沉淀池（4）内设有蜂窝斜管（20），大块沉淀物沉至沉淀池（4）池底的第三锥斗（21
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3）内，上清液进入中间水池（5）；S6、上清液暂存：沉淀池（4）上清液进入中间水池（5）中暂存，水力停留10
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20min，一部分出水通过中间水池（5）底部的出水口A和出水口B分别进入第一进水管（9
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1）和第二进水管（9
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2）内溶解二氧化碳后，经第一加药泵（10
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1）和第二加药泵（10
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2）抽提分别进入除钙反应池（2）和pH调节池（6），另一部分水从中间水池（5）上部出水口自流至pH调节池（6）；S7、调节pH至中性：中间水池（5）出水与二氧化碳水溶液在pH调节池（6）中充分混合反
应，水力停留10
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40min，调节废水pH值至中性，pH调节池（6）内未参与反应的二氧化碳气体通过pH调节池（6）顶部的第二出气管（11
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2）重新进入第二进水管（9
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2）中，经第二加药泵（10
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2）抽提再次参与反应，当pH调节池（6）出水硬度＜100mg/L时，经出水管（15）输送至后续工序，当出水硬度＞100mg/L时，切换出水阀门，出水返回污水调节池（23），重新处理；S8、污泥暂存及处理：除镁反应池（1）、除钙反应池（2）及沉淀池（4）的大颗粒沉淀物外排至污泥浓缩池（22），浓缩后经板框压滤机（24）压滤，泥饼外运，污泥浓缩池（22）和板框压滤机（24）的上清液回流至污水调节池（23）再回用处理。2.根据权利要求1所述的高效二氧化碳废水除硬方法，其特征在于，所述的除镁反应池（1）水力停留5
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30min，第一循环提升搅拌器（8
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1）转速为30
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60r/min；除钙反应池（2）水力停留5
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30min，第二循环提升搅拌器（8
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2）转速为50
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90r/min；絮凝反应管（3）内水力停留10
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120s；沉淀池（4）水力停留2
‑
5h，沉淀池表面负荷0.6
‑
0.8m
³
/(
㎡
.h)；中间水池（5）水力停留10
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20min；pH调节池（6）水力停留10
‑
40min。3.根据权利要求1所述的高效二氧化碳废水除硬方法，其特征在于，所述的除镁反应池（1）上装有与内部相连通的第一在线pH计（16
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1）和镁离子在线监测仪（17）；除钙反应池（2）内装有与内部相连通的第二在线pH计（16
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2）和钙离子在线监测仪（18）；pH调节池（6）上装有与内...

【专利技术属性】
技术研发人员：钮劲涛，杨飞龙，赵涛，金宝丹，马三贵，毕魁伟，彭学辉，范瑞华，张萌，
申请(专利权)人：河南恒安环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：