HIT丸?；磻?yīng)器
一、背景技術(shù)
當(dāng)水中的Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、As3+和F-等離子過量存在時，會危害人體健康和影響設(shè)備的生產(chǎn)效率。一般水廠需要通過藥劑軟化﹑曝氣﹑過濾等工藝組合才能保證出水效果，導(dǎo)致投資和運(yùn)行成本高、設(shè)備占地面積大﹑操作管理困難等問題。有人設(shè)計了結(jié)晶流化床的方式實(shí)現(xiàn)誘導(dǎo)結(jié)晶，可以有效解決占地和操作問題，但存在投藥量大、需要投加混凝劑和絮凝劑，結(jié)晶顆粒不易分離、排放結(jié)晶顆粒困難、運(yùn)行不能實(shí)現(xiàn)自動化等諸多問題，如何優(yōu)化化學(xué)結(jié)晶過程，減少藥劑投加量，實(shí)現(xiàn)低成本的結(jié)晶造粒，并實(shí)現(xiàn)自動化操作運(yùn)行是目前亟待解決的問題。
二、技術(shù)內(nèi)容
丸?；磻?yīng)器-滬罐，包括丸?；幚硐到y(tǒng)、投藥系統(tǒng)和丸?；都优c排放系統(tǒng)。丸?；幚硐到y(tǒng)包括反應(yīng)罐和過濾板，在反應(yīng)罐內(nèi)部設(shè)置導(dǎo)流筒，結(jié)晶丸粒填充在反應(yīng)罐內(nèi)，反應(yīng)罐的底部設(shè)置有進(jìn)水管和進(jìn)藥管，反應(yīng)罐的頂部設(shè)置有出水管，出水管上沿出水方向設(shè)有藥劑混合器，在反應(yīng)罐內(nèi)的底部水平設(shè)置有過濾板，過濾板位于導(dǎo)流筒的下部，在反應(yīng)罐的底部還設(shè)置有丸粒排放管（位于過濾板上部）；
丸?；都优c排放系統(tǒng)包括丸?；都訂卧屯枇；欧艈卧?，其中丸?；都訂卧ㄍ枇］斔凸藓屯枇］斔凸艿溃谕枇］斔凸薜牡撞吭O(shè)置有丸粒輸送罐進(jìn)水管，在丸粒輸送罐進(jìn)水管上設(shè)置有進(jìn)水閥門和進(jìn)水泵，丸粒輸送管道的一端與丸粒輸送罐的出口相連，丸粒輸送管道的另一端從反應(yīng)罐的底部進(jìn)入延伸至反應(yīng)罐的中部，丸粒輸送管道上設(shè)置有丸粒輸送泵和丸粒輸送管道閥門；丸粒化排放單元是在丸粒集水斗的下部設(shè)置丸粒濾網(wǎng)，丸粒集水斗位于丸粒排放管的管口下方；
投藥系統(tǒng)包括藥劑儲罐、第二藥劑儲罐、第三藥劑儲罐（選裝）和第四藥劑儲罐（選裝），藥劑儲罐內(nèi)裝有硫酸溶液，第二藥劑儲罐內(nèi)裝有氫氧化鈉溶液，第三藥劑儲罐裝有碳酸鈉溶液，第四藥劑儲罐裝有EDTA緩沖劑，在每個藥劑儲罐內(nèi)均設(shè)置有攪拌機(jī)，藥劑儲罐通過管路與藥劑混合器連通，第二藥劑儲罐和第三藥劑儲罐分別通過第二管路和第三管路與進(jìn)藥管連通，第四管路的一端與第四藥劑儲罐的出水口相連，第四管路的另一端與丸粒輸送管道相連通。
丸?；Y(jié)晶反應(yīng)器與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下特點(diǎn)：
1、丸?；Y(jié)晶反應(yīng)器中增加了EDTA藥劑，能夠穩(wěn)定反應(yīng)時的pH值，保證反應(yīng)過程在穩(wěn)定的pH環(huán)境中進(jìn)行，防止了pH波動對藥劑化學(xué)反應(yīng)效果的影響，提高了反應(yīng)效率，從而大幅減少了其他藥劑（包括混凝劑和絮凝劑）為了保證效果而采取的過量投加，實(shí)現(xiàn)了藥劑的低投量，進(jìn)而保證了該反應(yīng)器的運(yùn)行處理低成本；
2、丸粒化結(jié)晶反應(yīng)器以誘導(dǎo)的方式實(shí)現(xiàn)水中的Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、As3+和F-等離子的化學(xué)結(jié)晶，可以有效解決占地和操作問題，優(yōu)化化學(xué)結(jié)晶過程，減少藥劑投加量，實(shí)現(xiàn)低成本的結(jié)晶造粒。
3、丸?；幚硐到y(tǒng)實(shí)現(xiàn)了智能化自動控制，優(yōu)化了系統(tǒng)運(yùn)行過程中的各種復(fù)雜操作，該丸?；到y(tǒng)整體結(jié)構(gòu)簡單，各功能單元銜接緊湊，操作簡便，實(shí)現(xiàn)了智能化自動運(yùn)行控制。
三、設(shè)備優(yōu)勢
①工程實(shí)施簡便
丸?；磻?yīng)器為模塊標(biāo)準(zhǔn)尺寸，可適應(yīng)不同場地安裝，因而安裝方便。通水后10天左右即能調(diào)試成功，加快水處理系統(tǒng)的啟動進(jìn)程，節(jié)省啟動運(yùn)行成本。
②晶種質(zhì)量好，活性高
晶種為工大環(huán)境的自有高活性結(jié)晶晶種，能夠?yàn)榛瘜W(xué)結(jié)晶提供大量的附著空間，為誘導(dǎo)結(jié)晶的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造了適宜的微環(huán)境。該誘導(dǎo)結(jié)晶解決了化學(xué)絮凝時大量剩余污泥的產(chǎn)生，對特定污染物質(zhì)有快速脫除和回收能力。
③處理效果好，純度高，便于運(yùn)輸
與傳統(tǒng)工藝相比，HITcrystal-19型丸粒結(jié)晶反應(yīng)器所產(chǎn)生的粒丸密實(shí)，體積大為減少，含水率低于5%，純度高，特別方便運(yùn)輸。
④傳質(zhì)效果好、節(jié)省能耗
切開載體，內(nèi)部是密實(shí)的流化結(jié)晶晶體，保證了高效的傳質(zhì)效率，從而大幅節(jié)省了運(yùn)行能耗。
⑤節(jié)省占地面積
相對于傳統(tǒng)工藝反應(yīng)時間，HIT丸粒結(jié)晶反應(yīng)器只有短短的幾分鐘反應(yīng)時間，占地面積較傳統(tǒng)工藝可縮小4-10倍以上。
⑥簡潔的運(yùn)行管理
丸?；Y(jié)晶反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)了智能化自動控制，優(yōu)化了系統(tǒng)運(yùn)行過程中的各種復(fù)雜操作，系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)簡單，各功能單元銜接緊湊，操作簡便，實(shí)現(xiàn)了智能化自動運(yùn)行控制。
四、安裝要求
①小型HITcrystal-19設(shè)備設(shè)置于一體化集裝箱中，到達(dá)現(xiàn)場后只需要1小時即可完成安裝，當(dāng)天即可出水達(dá)標(biāo)，安裝非常快捷，只需要一塊平整空地即可。
②中型HITcrystal-19設(shè)備設(shè)置于兩臺一體化集裝箱中，到達(dá)現(xiàn)場后需要4個小時即可完成安裝，當(dāng)天即可出水達(dá)標(biāo)，只需要一塊平整空地即可。
③大型HITcrystal-19設(shè)備需要將各個系統(tǒng)運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場后再安裝，需要1-2天完成安裝，需要固定基礎(chǔ)（詳見施工圖）。
當(dāng)水中的Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、As3+和F-等離子過量存在時，會危害人體健康和影響設(shè)備的生產(chǎn)效率。一般水廠需要通過藥劑軟化﹑曝氣﹑過濾等工藝組合才能保證出水效果，導(dǎo)致投資和運(yùn)行成本高、設(shè)備占地面積大﹑操作管理困難等問題。有人設(shè)計了結(jié)晶流化床的方式實(shí)現(xiàn)誘導(dǎo)結(jié)晶，可以有效解決占地和操作問題，但存在投藥量大、需要投加混凝劑和絮凝劑，結(jié)晶顆粒不易分離、排放結(jié)晶顆粒困難、運(yùn)行不能實(shí)現(xiàn)自動化等諸多問題，如何優(yōu)化化學(xué)結(jié)晶過程，減少藥劑投加量，實(shí)現(xiàn)低成本的結(jié)晶造粒，并實(shí)現(xiàn)自動化操作運(yùn)行是目前亟待解決的問題。
二、技術(shù)內(nèi)容
丸?；磻?yīng)器-滬罐，包括丸?；幚硐到y(tǒng)、投藥系統(tǒng)和丸?；都优c排放系統(tǒng)。丸?；幚硐到y(tǒng)包括反應(yīng)罐和過濾板，在反應(yīng)罐內(nèi)部設(shè)置導(dǎo)流筒，結(jié)晶丸粒填充在反應(yīng)罐內(nèi)，反應(yīng)罐的底部設(shè)置有進(jìn)水管和進(jìn)藥管，反應(yīng)罐的頂部設(shè)置有出水管，出水管上沿出水方向設(shè)有藥劑混合器，在反應(yīng)罐內(nèi)的底部水平設(shè)置有過濾板，過濾板位于導(dǎo)流筒的下部，在反應(yīng)罐的底部還設(shè)置有丸粒排放管（位于過濾板上部）；
丸?；都优c排放系統(tǒng)包括丸?；都訂卧屯枇；欧艈卧?，其中丸?；都訂卧ㄍ枇］斔凸藓屯枇］斔凸艿溃谕枇］斔凸薜牡撞吭O(shè)置有丸粒輸送罐進(jìn)水管，在丸粒輸送罐進(jìn)水管上設(shè)置有進(jìn)水閥門和進(jìn)水泵，丸粒輸送管道的一端與丸粒輸送罐的出口相連，丸粒輸送管道的另一端從反應(yīng)罐的底部進(jìn)入延伸至反應(yīng)罐的中部，丸粒輸送管道上設(shè)置有丸粒輸送泵和丸粒輸送管道閥門；丸粒化排放單元是在丸粒集水斗的下部設(shè)置丸粒濾網(wǎng)，丸粒集水斗位于丸粒排放管的管口下方；
投藥系統(tǒng)包括藥劑儲罐、第二藥劑儲罐、第三藥劑儲罐（選裝）和第四藥劑儲罐（選裝），藥劑儲罐內(nèi)裝有硫酸溶液，第二藥劑儲罐內(nèi)裝有氫氧化鈉溶液，第三藥劑儲罐裝有碳酸鈉溶液，第四藥劑儲罐裝有EDTA緩沖劑，在每個藥劑儲罐內(nèi)均設(shè)置有攪拌機(jī)，藥劑儲罐通過管路與藥劑混合器連通，第二藥劑儲罐和第三藥劑儲罐分別通過第二管路和第三管路與進(jìn)藥管連通，第四管路的一端與第四藥劑儲罐的出水口相連，第四管路的另一端與丸粒輸送管道相連通。
丸?；Y(jié)晶反應(yīng)器與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下特點(diǎn)：
1、丸?；Y(jié)晶反應(yīng)器中增加了EDTA藥劑，能夠穩(wěn)定反應(yīng)時的pH值，保證反應(yīng)過程在穩(wěn)定的pH環(huán)境中進(jìn)行，防止了pH波動對藥劑化學(xué)反應(yīng)效果的影響，提高了反應(yīng)效率，從而大幅減少了其他藥劑（包括混凝劑和絮凝劑）為了保證效果而采取的過量投加，實(shí)現(xiàn)了藥劑的低投量，進(jìn)而保證了該反應(yīng)器的運(yùn)行處理低成本；
2、丸粒化結(jié)晶反應(yīng)器以誘導(dǎo)的方式實(shí)現(xiàn)水中的Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、As3+和F-等離子的化學(xué)結(jié)晶，可以有效解決占地和操作問題，優(yōu)化化學(xué)結(jié)晶過程，減少藥劑投加量，實(shí)現(xiàn)低成本的結(jié)晶造粒。
3、丸?；幚硐到y(tǒng)實(shí)現(xiàn)了智能化自動控制，優(yōu)化了系統(tǒng)運(yùn)行過程中的各種復(fù)雜操作，該丸?；到y(tǒng)整體結(jié)構(gòu)簡單，各功能單元銜接緊湊，操作簡便，實(shí)現(xiàn)了智能化自動運(yùn)行控制。
三、設(shè)備優(yōu)勢
①工程實(shí)施簡便
丸?；磻?yīng)器為模塊標(biāo)準(zhǔn)尺寸，可適應(yīng)不同場地安裝，因而安裝方便。通水后10天左右即能調(diào)試成功，加快水處理系統(tǒng)的啟動進(jìn)程，節(jié)省啟動運(yùn)行成本。
②晶種質(zhì)量好，活性高
晶種為工大環(huán)境的自有高活性結(jié)晶晶種，能夠?yàn)榛瘜W(xué)結(jié)晶提供大量的附著空間，為誘導(dǎo)結(jié)晶的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造了適宜的微環(huán)境。該誘導(dǎo)結(jié)晶解決了化學(xué)絮凝時大量剩余污泥的產(chǎn)生，對特定污染物質(zhì)有快速脫除和回收能力。
③處理效果好，純度高，便于運(yùn)輸
與傳統(tǒng)工藝相比，HITcrystal-19型丸粒結(jié)晶反應(yīng)器所產(chǎn)生的粒丸密實(shí)，體積大為減少，含水率低于5%，純度高，特別方便運(yùn)輸。
④傳質(zhì)效果好、節(jié)省能耗
切開載體，內(nèi)部是密實(shí)的流化結(jié)晶晶體，保證了高效的傳質(zhì)效率，從而大幅節(jié)省了運(yùn)行能耗。
⑤節(jié)省占地面積
相對于傳統(tǒng)工藝反應(yīng)時間，HIT丸粒結(jié)晶反應(yīng)器只有短短的幾分鐘反應(yīng)時間，占地面積較傳統(tǒng)工藝可縮小4-10倍以上。
⑥簡潔的運(yùn)行管理
丸?；Y(jié)晶反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)了智能化自動控制，優(yōu)化了系統(tǒng)運(yùn)行過程中的各種復(fù)雜操作，系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)簡單，各功能單元銜接緊湊，操作簡便，實(shí)現(xiàn)了智能化自動運(yùn)行控制。
四、安裝要求
①小型HITcrystal-19設(shè)備設(shè)置于一體化集裝箱中，到達(dá)現(xiàn)場后只需要1小時即可完成安裝，當(dāng)天即可出水達(dá)標(biāo)，安裝非常快捷，只需要一塊平整空地即可。
②中型HITcrystal-19設(shè)備設(shè)置于兩臺一體化集裝箱中，到達(dá)現(xiàn)場后需要4個小時即可完成安裝，當(dāng)天即可出水達(dá)標(biāo)，只需要一塊平整空地即可。
③大型HITcrystal-19設(shè)備需要將各個系統(tǒng)運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場后再安裝，需要1-2天完成安裝，需要固定基礎(chǔ)（詳見施工圖）。
