公布日：2023.05.23
申请日：2023.03.06
分类号：C02F1/52(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)I
摘要
本发明涉及一种废水强制循环的分级结晶反应器，包括反应本体，反应本体内由上至下包括出水口、分离器、摆动辐板、结晶造粒区和分级室，结晶造粒区的侧面连接进水管和加药管，底部设有上小下大的分离板；分级室内设有扰动装置，用于扰动分级室内的固体颗粒，使得小颗粒固体上浮，大颗粒固体下沉；反应本体的外部设有强制循环装置，强制循环装置包括依次连接的抽吸管、高压泵、排流管和若干个并联的增压环；抽吸管连接分级室的中上部，用于抽吸出分级室中的小颗粒固体；排流管并联若干个增压环，增压环至少设在分离器的下方、摆动辐板的下方和结晶造粒区内，增压环的上表面和下表面都均匀设置若干个喷口。
权利要求书
1.一种废水强制循环的分级结晶反应器，其特征在于，包括反应本体，反应本体内由上至下包括出水口、分离器、摆动辐板、结晶造粒区和分级室，分级室内设有扰动装置，用于扰动分级室内的固体颗粒；反应本体的外部设有强制循环装置，所述强制循环装置包括依次连接的抽吸管、高压泵、排流管和若干个并联的增压环；所述抽吸管连接分级室的中上部，用于抽吸出分级室中的小颗粒固体；排流管并联若干个增压环，增压环至少设在分离器的下方、摆动辐板的下方和结晶造粒区内，增压环的上表面和下表面都均匀设置若干个喷口，用于将从分级室抽出的小颗粒固体由喷口喷出。
2.根据权利要求1所述的废水强制循环的分级结晶反应器，其特征在于，所述分离器包括若干层上下叠放的第一过滤网，所述反应本体的外部对应分离器的位置设有若干个激振器，每个激振器对应连接一个第一过滤网，用于振动第一过滤网。
3.根据权利要求2所述的废水强制循环的分级结晶反应器，其特征在于，若干层第一过滤网的网孔孔径由下至上逐层减小；第一过滤网为波浪形，上下相邻的第一过滤网的波谷与波谷相互对应，上方第一过滤网的波谷陷入下方第一过滤网的波谷，下方第一过滤网的波峰陷入上方第一过滤网的波峰。
4.根据权利要求1所述的废水强制循环的分级结晶反应器，其特征在于，所述摆动辐板包括若干个摆动叶片、连接轴、边框和摆动机构，边框固定在反应本体的内壁上，若干个摆动叶片相互平行，且两端转动连接边框的内侧；连接轴为细钢丝，并贯穿每个摆动叶片的中心；摆动机构包括上摆杆、下摆杆、第一液压缸和第二液压缸，第一液压缸和第二液压缸均设在反应本体的外部，并通过各自的液压杆分别连接上摆杆和下摆杆，上摆杆和下摆杆水平贯穿进入反应本体内；上摆杆连接每个摆动叶片的上端，下摆杆连接每个摆动叶片的下端。
5.根据权利要求1所述的废水强制循环的分级结晶反应器，其特征在于，所述增压环为螺旋盘管的形式，增压环的上表面设置三道喷口，分别设在上表面的中心和靠近两侧边缘的位置，每道均匀设置若干个喷口，中心道的喷口竖直向上，两侧道的喷口分别向两侧方向倾斜；增压环的下表面设置三道喷口，分别设在下表面的中心和靠近两侧边缘的位置，每道均匀设置若干个喷口，下表面中心道的喷口竖直向下，下表面两侧道的喷口分别向两侧方向倾斜；使得上表面和下表面的两侧道喷口的喷射方向均远离中心道喷口的竖直方向；每道喷口沿着增压环的螺旋方向均匀分布。
6.根据权利要求1所述的废水强制循环的分级结晶反应器，其特征在于，所述结晶造粒区的下部设有进水管和加药管，处于结晶造粒区内的增压环设在结晶造粒区的中部，用于向结晶造粒区补充晶种。
7.根据权利要求1所述的废水强制循环的分级结晶反应器，其特征在于，所述结晶造粒区的底部设有分离板，所述分离板为上小下大的圆台形，分离板的顶端设有晶体回流口，连通结晶造粒区与分级室；分离板的底部与反应本体的内壁之间设置一圈下排口，用于将结晶造粒区中下沉的晶体输入分级室。
8.根据权利要求7所述的废水强制循环的分级结晶反应器，其特征在于，所述分级室内由上至下包括第二过滤网、第三过滤网、扰动装置和排泥口，第二过滤网和第三过滤网均水平设置，且第二过滤网和第三过滤网的外侧边缘均连接在竖直板的内侧面，竖直板的顶端连接分离板的底端，竖直板的底端延伸至分级室的中下部，从结晶造粒区落下的晶体沿着竖直板的外侧面落入分级室的中下部；所述分级室的底部为锥形，锥形的底部设置排泥口。
9.根据权利要求8所述的废水强制循环的分级结晶反应器，其特征在于，所述第二过滤网的网孔孔径小于第三过滤网的网孔孔径，能够分级过滤固体沉淀物；所述抽吸管的管口处于第二过滤网的下方，抽吸能通过第三过滤网、但不能通过第二过滤网的晶体。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种废水强制循环的分级结晶反应器，对废水进行结晶造粒软化处理，提高废水的流化效果、对造粒颗粒粒度进行分级，降低晶体团聚板结而对分离装置的不利影响，提高固液分离效果和造粒颗粒的沉淀效率，基本不产生污泥和废液。
所述废水强制循环的分级结晶反应器，包括反应本体，反应本体内由上至下包括出水口、分离器、摆动辐板、结晶造粒区和分级室，所述结晶造粒区的侧面连接进水管和加药管，底部设有上小下大的分离板；分级室内设有扰动装置，用于扰动分级室内的固体颗粒，使得小颗粒固体上浮，大颗粒固体下沉；
反应本体的外部设有强制循环装置，所述强制循环装置包括依次连接的抽吸管、高压泵、排流管和若干个并联的增压环；所述抽吸管连接分级室的中上部，用于抽吸出分级室中的小颗粒固体；排流管并联若干个增压环，增压环至少设在分离器的下方、摆动辐板的下方和结晶造粒区内，增压环的上表面和下表面都均匀设置若干个喷口，用于将从分级室抽出的小颗粒固体由喷口喷出。
本发明所述的反应器，在结晶造粒区的下方设置分级室，将晶体颗粒进行扰动，在回落过程中小颗粒固体下降慢、大颗粒固体下降快，形成自然分层，即可实现固体颗粒的分级。所述抽吸管将上层的小颗粒固体抽出，强制循环回反应本体的中上部，作为晶种，提高结晶和晶体生长的效率。再配合所述增压环在高压泵的作用下，将小颗粒固体从喷口喷出，形成带有固体的射流，该射流能够对分离器下表面、摆动辐板的上、下表面的晶体结垢进行冲击，击碎、击落晶体结垢或板结物，提高固液分离效率，晶体结垢或板结物落入结晶造粒区，可以作为晶种，或者直接沉降至分级室。
可选的，所述分离器包括若干层上下叠放的第一过滤网，第一过滤网为波浪形，上下相邻的第一过滤网的波谷与波谷相互对应，即上方第一过滤网的波谷陷入下方第一过滤网的波谷，下方第一过滤网的波峰陷入上方第一过滤网的波峰。
进一步可选的，若干层第一过滤网的网孔孔径由下至上逐层减小；
所述反应本体的外部对应分离器的位置设有若干个激振器，每个激振器对应连接一个第一过滤网，用于振动第一过滤网。
可选的，所述摆动辐板包括若干个摆动叶片、连接轴、边框和摆动机构，边框固定在反应本体的内壁上，若干个摆动叶片相互平行，且两端转动连接边框内侧，例如，摆动叶片的中心水平线处延伸并转动连接边框内侧，便于摆动叶片摆动；连接轴为细钢丝，并贯穿每个摆动叶片的中心；
摆动机构包括上摆杆、下摆杆、第一液压缸和第二液压缸，第一液压缸和第二液压缸均设在反应本体的外部，并通过各自的液压杆分别连接上摆杆和下摆杆，上摆杆和下摆杆水平贯穿进入反应本体内；上摆杆连接每个摆动叶片的上端，下摆杆连接每个摆动叶片的下端。
可选的，所述增压环为螺旋盘管的形式，增压环的上表面设置三道喷口，分别设在上表面的中心和靠近两侧边缘的位置，每道均匀设置若干个喷口，中心道的喷口竖直向上，两侧道的喷口分别向两侧方向倾斜；
增压环的下表面设置三道喷口，分别设在下表面的中心和靠近两侧边缘的位置，每道均匀设置若干个喷口，下表面中心道的喷口竖直向下，下表面两侧道的喷口分别向两侧方向倾斜，使得上表面和下表面的两侧道喷口的喷射方向均远离中心道喷口的竖直方向；
每道喷口沿着增压环的螺旋方向均匀分布。
可选的，所述结晶造粒区的下部设有进水管和加药管，处于结晶造粒区内的增压环设在结晶造粒区的中部，用于向结晶造粒区补充晶种。
可选的，所述分离板为上小下大的圆台形，分离板的顶端设有晶体回流口，连通结晶造粒区与分级室，允许分级室上升的细小晶体返回结晶造粒区继续生长；
分离板的底部与反应本体的内壁之间设置一圈下排口，用于将结晶造粒区中下沉的晶体输入分级室。
可选的，所述分级室内由上至下包括第二过滤网、第三过滤网、扰动装置和排泥口，第二过滤网和第三过滤网均水平设置，且第二过滤网和第三过滤网的外侧边缘均连接在竖直板的内侧面，竖直板的顶端连接分离板的底端，竖直板的底端延伸至分级室的中下部，从结晶造粒区落下的晶体沿着竖直板的外侧面落入分级室的中下部；竖直板竖直设置；
所述分级室的底部为锥形，锥形的底部设置排泥口。
进一步可选的，所述第二过滤网的网孔孔径小于第三过滤网的网孔孔径，能够分级过滤固体沉淀物；所述抽吸管的管口处于第二过滤网的下方，抽吸能通过第三过滤网、但不能通过第二过滤网的晶体。
（发明人：张传兵;王杰;侯亚平;徐漫漫;何梦晓;王存彦;康健;朱光雨;张旭东;张文杰;王彦军）
