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1、技術原理
微晶造粒流化床軟化法是一種新型的軟化方式,目前在國內軟化應用較少。該放法主要是根據水中硬度和堿度組成成分,在設備內精確投加NaOH和Na2CO3,使水中生成碳酸鈣晶體,并且生成的碳酸鈣晶體直接附著在晶種表面生長,最終形成徑3-5mm的碳酸鈣顆粒,將水中硬度降低。本技術采用的設備稱為:微晶造粒流化床。
微晶造粒流化床造粒軟化法雖然也是通過投加化學藥劑,但是它與石灰法和雙堿法的區別在于造粒軟化法在水中的Ca2+不是形成CaCO3沉淀,而是在晶種上結成固體CaCO3晶體。
a) 微晶造粒流化床工藝優點
u 藥劑投加量小,成本低。由于微晶造粒流化床內部結構設計可以使得藥劑精確投加,與水充分混合反應,可以用較小的藥劑量產生較好的反應效果,成本較低。
u 無廢水和污泥的產生。微晶造粒流化床最終產生的是固體碳酸鈣顆粒(如下圖所示),根據不同水質特點,碳酸鈣的純度不同,正??蛇_到90%,氧化鈣含量可達到50%以上,可以用于化工原料、脫硫回用等。
圖3.1 微晶造粒流化床排放碳酸鈣顆粒
u 高負荷,大流量。微晶造粒流化床反應器上升負荷可以達到60-100 m/h,單臺直徑2800mm設備處理水量可以達到400m3/h。
u 水質適用范圍廣。微晶造粒流化床反應器可廣泛應用于市政飲用水軟化處理,工業循環水補水和排污水軟化處理,城市中水軟化處理等不同水質。
u 系統組成設備少,操作運行簡單,自動化控制。微晶造粒流化床工藝整套系統設備組成較少,占地面積小,自動化控制,無需太多人工操作。
u 軟化效率較高,鈣離子去除效率達到60%~90%。
u 抗水質沖擊好,運行靈活。
2、工藝流程簡圖及原理圖
u (1)工藝流程簡圖
u (2)原理圖
3、與傳統軟化工藝比較
項目 | 結晶軟化工藝(新型雙堿法) | 高密池/機加池(雙堿法) |
技術簡述 | 通過投加化學藥劑降低水中硬度,鈣硬以碳酸鈣顆粒形式排出而不是污泥,方便收集且可回用至脫硫系統。 | 一般通過機加池或高密池進行反應,投加雙堿將水中硬度、懸浮物、有機物等物質以污泥的形式排放出來。 |
工藝特點及出水水質 | 設備操作簡單;硬度去除率高,最高去除率達到去除90%,且鈣硬以碳酸鈣顆粒形式排出方便收集,且碳酸鈣顆粒純度高;減少后端工藝污泥排放量;自動化程度高,實現無人值守,定期巡檢即可。 | 硬度去除率較高,能滿足除硬需求,但會排放大量污泥,不易處理。 |
占地面積 | 工藝簡單,且設備集中,占地面積小 | 工藝復雜,輔助設備多,占地面積大 |
運行費用 | 二者基本一致,需要根據水質堿度、硬度確定。 | 二者基本一致,需要根據水質堿度、硬度確定。 |
運行及維護 | 系統運行連續穩定、易進行自動化控制、操作維護方便。 | 控制閥門和控制參數較多,操作維護繁瑣。 |
投資費用 | 主要為鋼制設備,投資較低 | 構筑物及附屬設備較多,投資高 |
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