Nps納米沉析軟化水處理反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種NPS納米沉析軟化水處理反應(yīng)器，包括：原水進水管路、出水管路、反應(yīng)罐、水泵；其中，所述進水管路連接在所述反應(yīng)罐的底部，所述出水管路連接于所述反應(yīng)罐的頂部；所述反應(yīng)罐中設(shè)置有填料層，該填料層采用具有孔的NPS納米沉析軟化陶粒；所述水泵設(shè)置于所述進水管路上；進而提高原水在反應(yīng)罐金屬陽離子與NPS納米沉析軟化陶粒的接觸反應(yīng)效率。
【專利說明】NPS納米沉析軟化水處理反應(yīng)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及環(huán)保領(lǐng)域中的污水處理裝置，特別涉及納米沉析軟化NPS水處理反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]軟化水即降低水的硬度，軟化是日常工業(yè)及民用生產(chǎn)生活中常見的水處理方式。目前常見的水質(zhì)軟化方法包括:(I)加熱法，將硬水加熱或蒸餾以除去鈣鹽、鎂鹽等；(2)石灰、蘇打法，可分別降低碳酸鹽和非碳酸鹽硬度；(3)離子交換法，用離子交換劑除去鈣、鎂等離子。
[0003]上述方法存在效率低、難度大、效果差，成本高等問題。
[0004]在工業(yè)領(lǐng)域常見的是投加碳酸鈉、石灰乳、氫氧化鈉等堿性物質(zhì)，但是，氫氧根離子在實際應(yīng)用中的一些問題也逐漸暴露了出來:氫氧根離子往往通過電化學(xué)藥劑溶解于水中得到，需要消耗大量的藥劑獲取氫氧根離子。然而，藥劑投加量不僅直接影響了凈化處理效果，而且增加水處理成本。特別是在銅鎳等的重金屬水處理領(lǐng)域中堿性化及回調(diào)均需要的藥劑量更為可觀，成本長期以來居高不下。
[0005]因此，如何提供一種低成本，凈化效果好的軟化水處理工藝的反應(yīng)器成為亟待解決的技術(shù)問題。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型要解決的技術(shù)問題是如何提供一種納米沉析軟化NPS (Nano ParticleSoftening:納米沉析軟化)水處理反應(yīng)器，能夠簡便的制取氫氧根離子，降低軟化水處理的成本，提高原水處理效果。
[0007]本實用新型提供一種NPS納米沉析軟化水處理反應(yīng)器，包括:原水進水管路、出水管路、反應(yīng)罐、水泵；其中，所述進水管路連接在所述反應(yīng)罐的底部，所述出水管路連接于所述反應(yīng)罐的頂部；所述反應(yīng)罐中設(shè)置有填料層，該填料層采用具有孔的NPS納米沉析軟化陶粒；所述水泵設(shè)置于所述進水管路上。
[0008]優(yōu)選地，所述NPS納米沉析軟化陶粒上的孔包括:過度孔和微孔，所述過度孔和微孔的孔隙率大于等于50%，所述微孔的孔徑介于0.56-0.59納米之間，所述過渡孔的孔徑介于20-28微米之間，且所述孔的平均孔徑d5(l = 100±30納米；所述NPS納米沉析軟化陶粒直徑介于5-6毫米之間。
[0009]優(yōu)選地,所述NPS納米沉析軟化陶粒占所述反應(yīng)罐容積的60?80%。
[0010]優(yōu)選地，包括:支撐濾板，設(shè)置于所述反應(yīng)罐內(nèi)并位于所述填料層下方。
[0011]優(yōu)選地，所述水泵為離心泵。
[0012]優(yōu)選地，包括:布水管，位于所述反應(yīng)罐內(nèi)，并與所述反應(yīng)罐底部的進水管路連接。
[0013]優(yōu)選地，包括:集水器，設(shè)置于所述反應(yīng)罐內(nèi)，并與所述反應(yīng)罐頂部的出水管路連接。[0014]優(yōu)選地，包括:反沖洗進水管路和反沖洗出水管路，所述反沖洗進水管路設(shè)置于所述反應(yīng)罐底部，并與所述原水進水管路連接；所述反沖洗出水管路設(shè)置于所述反應(yīng)罐頂部，并與所述出水管路連接。
[0015]優(yōu)選地，包括:排氣閥，設(shè)置于所述反應(yīng)器上。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型在反應(yīng)罐內(nèi)設(shè)置了填料層，并且該填料層采用具有孔的納米微電解陶粒作為核心微電解材料，其可以具有大量的微孔，在一定水壓的作用下，原水在反應(yīng)罐內(nèi)自下而上的排出，能夠與所述NPS納米沉析軟化陶粒充分接觸，由于NPS納米沉析軟化陶粒本身具有壓電性，會在NPS納米沉析軟化陶粒表面形成大量的極性微電場。微電場其本身具有很強的離子吸附性，在微電場的靜電場作用下靜電場中的部分水分子會被電離成為氫離子和氫氧根離子，通過靜電場的電極的氧化還原作用，形成羥基自由基和水溶性氫分子，從而對反應(yīng)罐內(nèi)的原水進行軟化處理，同時利用水中自身產(chǎn)生的羥基自由基可以對金屬陽離子進一步軟化沉析，因此，本實用新型是利用氫氧根離子及羥基自由基去除原水中的金屬離子，因為，氫氧根離子及羥基自由基對水中的中金屬陽離子有良好的沉析作用，利用氫氧根離子作為去除溶解態(tài)鈣鎂軟化水質(zhì)、去除溶解態(tài)的銅鎳離子等，有良好的軟化沉析作用。。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本實用新型實施例和現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例和現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1是本實用新型提供的一種NPS納米沉析軟化水處理反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖號說明
[0020]原水進水管路1，離心泵2，止回閥3，蝶閥4，壓力計5，排氣閥6，反應(yīng)罐7，布水管
8,NPS納米沉析軟化陶粒9，集水器10，支撐濾板11，內(nèi)壓測壓計12，內(nèi)壓調(diào)壓閥13，出水管路14，反沖洗閥門15，反沖洗進水管路16，反沖洗出水管路17，反沖洗出水閥門18。
【具體實施方式】
[0021 ] 下面將接合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0022]請參考圖1所示，圖1是本實用新型提供的一種NPS納米沉析軟化水處理反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]本實用新型提供的納米微電解水處理反應(yīng)器，包括:原水進水管路1、出水管路16、反應(yīng)罐7 ;其中，所述進水管路連接在所述反應(yīng)罐7的底部，所述出水管路連接于所述反應(yīng)罐7的頂部；所述反應(yīng)罐7中設(shè)置有填料層，該填料層采用具有孔的NPS納米沉析軟化陶粒9 ;該NPS納米沉析軟化陶粒9作為軟化材料，其上設(shè)置有孔，該孔包括過度孔和微孔，且所述過度孔和所述微孔的數(shù)量不限。所述過度孔的孔徑介于20-28微米之間，所述微孔的孔徑介于0.56-0.59納米之間，且所述孔平均孔徑d5(l = 100±30納米；所述NPS納米沉析軟化陶粒的直徑介于5-6毫米之間。為了使原水能夠均勻的流入到填料層的各個位置，本實用新型在所述反應(yīng)罐底部設(shè)置有與所述原水進水管路連接的布水管；另外，在原水經(jīng)過填料層后上升到反應(yīng)罐頂部后，可以通過設(shè)置在反應(yīng)罐頂部并與所述出水管連接的集水器，將處理后的水排出。
[0024]本實用新型利用NPS納米沉析軟化水處理反應(yīng)器中的NPS納米沉析軟化陶粒填料，在受壓> 0.2MPa時產(chǎn)生的羥基自由基和氫氧根離子對反應(yīng)罐內(nèi)的原水進行軟化沉析，使水質(zhì)得到軟化及凈化重金屬離子的作用。同時，更好的滿足NPS納米沉析軟化陶粒的壓電性特性；提高原水在反應(yīng)罐金屬陽離子與NPS納米沉析軟化陶粒的接觸反應(yīng)效率。
[0025]以上對本實用新型提供的NPS納米沉析軟化水處理反應(yīng)器的機構(gòu)作出了具體描述，可以了解的是，本實用新型的原水進水管路上可以設(shè)置控制閥來控制水流量。下面結(jié)合上述結(jié)構(gòu)，對本實用新型提供的NPS納米沉析軟化水處理反應(yīng)器的工作原理進行描述。
[0026]本實用新型是將具有微孔和過度孔的NPS納米沉析軟化陶粒裝進反應(yīng)罐中，裝載量為罐容積的60?80%左右。原水自反應(yīng)罐下部的布水器帶壓力流入后，逐步滲入填料中，并通過反應(yīng)罐頂部的集水器的自上部出水管逐步出水。
[0027]由于NPS納米沉析軟化陶粒本身具有壓電性，故會在NPS納米沉析軟化陶粒表面形成大量的極性微電場。微電場其本身具有很強的離子吸附性，在微電場的靜電場作用下靜電場中的部分水分子會被電離成為氫離子和氫氧根離子，通過靜電場的電極的氧化還原作用，形成羥基自由基和水溶性氫分子，從而對反應(yīng)罐內(nèi)的原水進行軟化處理，同時利用水中自身產(chǎn)生的羥基自由基可以對金屬陽離子進一步軟化沉析，羥基子偶預(yù)計還能實現(xiàn)了NPS納米沉析軟化陶粒的自潔并避免了軟化水領(lǐng)域的微量污堵造成設(shè)備堵塞效率下降。
[0028]在使用上述NPS納米沉析軟化水處理反應(yīng)器，正常情況下，工作3?5天后需要啟動化學(xué)藥劑反沖回路沖洗。反沖洗藥劑采用堿性鹽和氫氧化鈉溶液浸泡12h并循環(huán)沖洗5分鐘，最后反沖洗用水為相對達標的清水、自來水等最后清洗30分鐘。反沖洗管道進水在下部，出水在上部，為避免影響主處理水路徑，則分別通過反沖洗進出水控制閥進行啟閉控制。
[0029]需要說明的是，NPS納米沉析軟化陶粒可以采用200目5A沸石，325目高粘度黏±,1000目硅藻土，325目高嶺土，6000目電氣石粉，按照20%，35%，5%，15%，25%的比例混合造粒，然后按常規(guī)方法燒制而成，最高燒結(jié)溫度800°C。
[0030]本實用新型提供的NPS納米沉析軟化水處理反應(yīng)器，適用于各種自來水、泉水、地下水等飲用水類的末端處理，特別是可以去除水中50?70%的硬度的同時，還可以根據(jù)具體需要實現(xiàn)殺菌、水質(zhì)小分子化、弱堿性化改性的效果。
[0031]本實用新型反應(yīng)罐的大小由處理的水量決定，可以根據(jù)需要等比放大或縮小。
[0032]反應(yīng)罐內(nèi)壁具有防腐層，耐壓等級應(yīng)> 0.6MPa，反應(yīng)罐罐體的直徑根據(jù)水流量計算，采用的納米沉析軟化凈化填料的有效水力負荷應(yīng)為< 20m3/(t填料.h)，反應(yīng)器填料濾層的控制濾速< 20米/小時。
[0033]以上所述僅為本實用新型提供的一種NPS納米沉析軟化水處理反應(yīng)器的優(yōu)選實施方式，并不構(gòu)成對本實用新型保護范圍的限定。該實施例中的部件數(shù)量并不局限于實施例中所采用的方式，任何在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種NPS納米沉析軟化水處理反應(yīng)器，其特征在于，包括:原水進水管路、出水管路、反應(yīng)罐、水泵；其中，所述進水管路連接在所述反應(yīng)罐的底部，所述出水管路連接于所述反應(yīng)罐的頂部；所述反應(yīng)罐中設(shè)置有填料層，該填料層采用具有孔的NPS納米沉析軟化陶粒；所述水泵設(shè)置于所述進水管路上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的NPS納米沉析軟化水處理反應(yīng)器，其特征在于:所述NPS納米沉析軟化陶粒上的孔包括:過渡孔和微孔，所述過度孔和微孔的孔隙率大于等于50%，所述微孔的孔徑介于0.56-0.59納米之間，所述過渡孔的孔徑介于20-28微米之間，且所述孔的平均孔徑d5(l = 100±30納米；所述NPS納米沉析軟化陶粒直徑介于5-6毫米之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的NPS納米沉析軟化水處理反應(yīng)器，其特征在于:所述NPS納米沉析軟化陶粒占所述反應(yīng)罐容積的60?80%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的NPS納米沉析軟化水處理反應(yīng)器，其特征在于，包括:支撐濾板，設(shè)置于所述反應(yīng)罐內(nèi)并位于所述填料層下方。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的NPS納米沉析軟化水處理反應(yīng)器，其特征在于，所述水泵為離心泵。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的NPS納米沉析軟化水處理反應(yīng)器，其特征在于，包括:布水管，位于所述反應(yīng)罐內(nèi)，并與所述反應(yīng)罐底部的進水管路連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的NPS納米沉析軟化水處理反應(yīng)器，其特征在于，包括:集水器，設(shè)置于所述反應(yīng)罐內(nèi)，并與所述反應(yīng)罐頂部的出水管路連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的NPS納米沉析軟化水處理反應(yīng)器，其特征在于，包括:反沖洗進水管路和反沖洗出水管路，所述反沖洗進水管路設(shè)置于所述反應(yīng)罐底部，并與所述原水進水管路連接；所述反沖洗出水管路設(shè)置于所述反應(yīng)罐頂部，并與所述出水管路連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的NPS納米沉析軟化水處理反應(yīng)器，其特征在于，包括:排氣閥，設(shè)置于所述反應(yīng)罐上。
【文檔編號】C02F5/00GK203392936SQ201320478885
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月7日
【發(fā)明者】魏原青 申請人:北京翰武時代科技有限公司