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描述:礦井水除硬設(shè)備目前控制硬度的方法有雙堿法和離子交換軟化法及結(jié)晶軟化處理技術(shù)三種,其中離子交換軟化處理效果穩(wěn)定,但需要頻繁再生,不適用于高濃度、大水量的污水處理設(shè)備系統(tǒng)。雙堿法結(jié)合管式膜過濾的新型軟化工藝可穩(wěn)定降低硬度,出水可直接進(jìn)入后續(xù)膜過濾系統(tǒng)??刂平Y(jié)垢的方法是在水中加入阻垢劑,適用于低硬度的污水。
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礦井水除硬設(shè)備除硬系統(tǒng):
污水硬度作為污水處理設(shè)備工藝方案中的一項(xiàng)重要指標(biāo),影響著污水處理工藝方案設(shè)計(jì)的合理性,如何控制污水硬度指標(biāo)非常重要。
污水的硬度指數(shù)一般為總硬度,是指污水中以離子形式存在的鈣、鎂離子的總量,通常換算成碳酸鈣的量。含硬度的污水進(jìn)入膜過濾裝置時(shí),由于預(yù)處理過程中的攪拌反應(yīng)、曝氣反應(yīng)和硫酸根的加入,不可避免地會(huì)形成碳酸鈣、碳酸鎂或硫酸鈣等沉淀的固體水垢,堵塞膜孔,導(dǎo)致膜產(chǎn)水量下降;這種硬度垢,由于成分復(fù)雜,普通水洗無法更好清洗,需要用相應(yīng)的酸清洗,導(dǎo)致膜過濾裝置運(yùn)行藥費(fèi)增加;同時(shí),頻繁的酸洗也會(huì)導(dǎo)致膜材料的流失,嚴(yán)重降低膜的使用壽命;因此,對(duì)于進(jìn)入膜過濾裝置的污水,有必要提前降低硬度或控制水垢的形成。
目前控制硬度的方法有雙堿法和離子交換軟化法及結(jié)晶軟化處理技術(shù)三種,其中離子交換軟化處理效果穩(wěn)定,但需要頻繁再生,不適用于高濃度、大水量的污水處理設(shè)備系統(tǒng)。雙堿法結(jié)合管式膜過濾的新型軟化工藝可穩(wěn)定降低硬度,出水可直接進(jìn)入后續(xù)膜過濾系統(tǒng)。控制結(jié)垢的方法是在水中加入阻垢劑,適用于低硬度的污水。
離子交換軟化法:
離子交換軟化處理效果穩(wěn)定,但需要頻繁再生,除硬處理投資成本及后續(xù)運(yùn)維費(fèi)用都比較高,且不適用于高濃度、大水量的污水處理設(shè)備系統(tǒng)。因此本系統(tǒng)的除硬方案不推薦使用。
雙堿法除硬度:
(1)雙堿法除硬度包括2個(gè)步驟,第一步是加入堿性物質(zhì)氫氧化鈉或氫氧化鈣,使水中的碳酸鈣或碳酸鎂轉(zhuǎn)化為碳酸化物沉淀。第二步是加入另一種堿性物質(zhì)碳酸鈉或NaHCO?,使氫氧化物沉淀與碳酸鈉或NaHCO?反應(yīng)生成難溶性碳酸鈉或碳酸鎂沉淀,最終將硬度從水中去除。
(2)雙堿法除硬弊端
雙堿法去除硬度效率低、去除硬度能力有限,加藥需要飽和加藥,增加了投資,會(huì)產(chǎn)生大量的污泥,污泥屬于化學(xué)污泥,處理污泥也會(huì)產(chǎn)生大量費(fèi)用,且氧化副反應(yīng)產(chǎn)物較難再生。
結(jié)晶造粒軟化法:
(1)技術(shù)原理:結(jié)晶軟化處理技術(shù)是向水中投入晶種和堿性藥劑(氫氧化鈉、碳酸鈉),使水中的鈣離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成碳酸鈣晶體,附著在晶種表面,隨著碳酸鈣的不斷附著,晶體慢慢長(zhǎng)大,最終形成大顆粒的沉淀沉在水底排出。結(jié)晶軟化處理設(shè)備的原理是水從罐體下部進(jìn)入,使晶種以懸浮態(tài)存在于水中,通過加入氫氧化鈉和碳酸鈉,使水中的鈣離子形成碳酸鈣包裹在晶種外部,慢慢形成大的結(jié)晶顆粒,形成到足夠大時(shí),沉淀在罐體底部排出。顆粒結(jié)晶情況見圖3.1。
(2)與常規(guī)軟化處理技術(shù)相比,結(jié)晶軟化處理具有如下技術(shù)特點(diǎn):
硬度去除率高,出水水質(zhì)穩(wěn)定。經(jīng)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)中試試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用,通過化學(xué)結(jié)晶循環(huán)水造粒流化床處理,最高能夠?qū)⑺?0%~95%的硬度去除,且不會(huì)造成出水濁度升高,對(duì)濁度較高的水體還有一定的除濁作用。
1)藥劑單一,副產(chǎn)物可回收?;瘜W(xué)結(jié)晶循環(huán)水造粒流化床以晶種為核心使碳酸鈣更易聚合成大的沉淀,因此只需要加入氫氧化鈉(在處理水質(zhì)為永硬水時(shí)同時(shí)投加碳酸鈉),產(chǎn)生的沉淀為包裹了晶種的碳酸鈣晶體,顆粒粒徑2-3mm,顆粒中碳酸鈣含量在85%以上,可以直接回用于電廠脫硫系統(tǒng),除此之外不產(chǎn)生任何副產(chǎn)物。
2)高負(fù)荷,大流量,占地小。結(jié)晶軟化過程在化學(xué)結(jié)晶循環(huán)水造粒流化床中完成,由于晶種顆粒密度較大,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,通過控制結(jié)晶CaCO?顆粒大小,可以使上升流速達(dá)到60m/h-100m/h,與常規(guī)軟化處理設(shè)備相比,出力明顯更大,能夠有效節(jié)省占地。礦井水除硬設(shè)備
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