公布日：2023.04.11
申請日：2023.03.09
分類號：C02F1/64(2023.01)I;C02F1/52(2023.01)I
摘要
本發明涉及一種處理磷酸鐵廢水的結晶反應器，由內至外包括混合區、反應結晶區和沉淀區，混合區、反應結晶區和沉淀區的下方設有污泥區，污泥區的底部設有排泥口；沉淀區的頂部設有出水管；所述反應器的側面設有進水管、第一加藥管和晶種回收管，進水管和第一加藥管從反應器的外部貫穿進入混合區的中下部，晶種回收管從反應器的外部貫穿進入反應結晶區的下部；反應器的頂部設有排氣口和第二加藥管，第二加藥管從反應器的外部貫穿進入反應結晶區的上部；所述混合區的頂部與反應結晶區的頂部相連通，使得混合區的物料能從頂部進入反應結晶區；反應結晶區和沉淀區的底部均與污泥區連通，使得反應結晶區的物料能夠進入沉淀區。
權利要求書
1.一種處理磷酸鐵廢水的結晶反應器，其特征在于，由內至外包括混合區、反應結晶區和沉淀區，混合區、反應結晶區和沉淀區的下方設有污泥區，污泥區的底部設有排泥口；沉淀區的頂部設有出水管；所述混合區設有進水管和第一加藥管，反應結晶區設有第二加藥管；所述混合區的頂部與反應結晶區的頂部相連通，使得混合區的物料能從頂部進入反應結晶區；混合區、反應結晶區和沉淀區的底部均與污泥區連通；所述混合區與反應結晶區以第一隔板分隔，所述反應結晶區與沉淀區以第二隔板分隔；所述混合區內設有攪拌裝置，攪拌裝置的攪拌軸由上至下包括提升段和混合段，提升段為混合區的上端與第一加藥管之間的攪拌軸，若干個提升葉輪均勻設在提升段上；所述混合區內設有若干個第一結晶網，第一結晶網垂直于混合區的水流方向；第一結晶網為圓形，內側一端可拆卸地連接在攪拌軸上，外側一端連接在第一隔板面向混合區的內側面上，若干個第一結晶網沿著攪拌軸的縱向均勻分布，直至第一隔板底部；所述第一隔板的內側面上設有若干圈凹陷的導軌槽，導軌槽向著反應結晶區的方向凹陷，導軌槽面向混合區的一側設一圈開口，該開口的高度小于導軌槽內部槽體的高度；導軌槽的內部設有若干個滾珠，且滾珠的外徑介于所述內部槽體的高度與開口的高度之間，使得滾珠能夠卡在導軌槽內，同時又能在內部槽體里自由滾動；若干個滾珠均勻連接第一結晶網的外側一端，引導第一結晶網的外側沿著導軌槽運動；所述第一結晶網上均勻設置若干條網線，網線的一端連接攪拌軸，另一端連接第一結晶網的外側一端，若干條網線呈輻射狀；沿著第一結晶網的徑向方向，兩條相鄰的網線之間均勻設置若干道第一連接線，第一連接線的兩端連接兩條網線，第一連接線的長度大于對應連接處的兩條網線之間的間距，使得第一連接線在混合區向上的水流作用下，伸展成倒V型；所述反應結晶區內設有若干個導流擺網，第一隔板的外側面上設有若干道豎直的移動槽，導流擺網的一端滑動連接對應的移動槽，另一端能上下擺動；若干個導流擺網沿豎直方向上下設置，導流擺網能夠沿著移動槽上下移動，當導流擺網向下移動時，導流擺網擺動至水平位置，垂直于反應結晶區內的水流方向；當導流擺網向上移動時，導流擺網擺動至豎直位置；所述導流擺網包括第二結晶網、內網架、外網架和驅動裝置，內網架和外網架均為圓形，外網架的直徑大于內網架；內網架固定在對應的若干個滑塊上，第二結晶網連接在內網架與外網架之間；外網架包括若干段曲桿，曲桿具有弧度，若干段曲桿前后銜接組成外網架；驅動裝置設在滑塊上且處于內網架的下方，驅動裝置通過伸縮桿連接外網架，控制導流擺網的擺動；驅動裝置的伸縮桿收縮，將對應的曲桿向下拉動至豎直，同一個導流擺網的曲桿有先后順序的依次收縮，同一個導流擺網的曲桿在豎直收縮狀態時，有相互疊放的現象；所述第二結晶網包括網面和第二連接線，網面具有橫縱交錯的網繩，一個第二連接線對應一個網眼，第二連接線的兩端連接同一個網眼的兩側，第二連接線的長度大于對應網眼的兩側之間的距離，使得導流擺網向下運動時，第二連接線伸展成倒V型。
2.根據權利要求1所述的處理磷酸鐵廢水的結晶反應器，其特征在于，所述反應器的中上部為圓筒形，下部為錐形，混合區、反應結晶區和沉淀區同心設置，污泥區為錐形；所述反應器的側面設有進水管、第一加藥管和晶種回收管，進水管和第一加藥管從反應器的外部貫穿進入混合區的中下部，晶種回收管從反應器的外部貫穿進入反應結晶區的下部；反應器的頂部設有第二加藥管，第二加藥管從反應器的外部貫穿進入反應結晶區的上部。
3.根據權利要求2所述的處理磷酸鐵廢水的結晶反應器，其特征在于，所述第一隔板為圓筒形，且上端和下端均開口，第一隔板的上端與所述反應器的頂面不接觸，使得混合區內的物料從第一隔板的上端進入周圍的反應結晶區；第一隔板的下端延伸至污泥區的中部。
4.根據權利要求3所述的處理磷酸鐵廢水的結晶反應器，其特征在于，所述攪拌裝置包括電機、攪拌軸、若干個提升葉輪和至少一個攪拌葉輪，攪拌軸的底端延伸至污泥區的中部；攪拌軸的混合段為提升段下方的攪拌軸，攪拌葉輪均勻設在混合段上。
5.根據權利要求2所述的處理磷酸鐵廢水的結晶反應器，其特征在于，所述第二隔板的上端固定在所述反應器的頂面上，下端開口并延伸至污泥區的中部；所述第二隔板的底部具有向沉淀區方向傾斜擴展的傘板。
6.根據權利要求5所述的處理磷酸鐵廢水的結晶反應器，其特征在于，所述沉淀區為所述反應器的側壁與第二隔板之間的區域，沉淀區由上至下包括出水堰、出水槽、出水管和斜管區，斜管區內設有斜管填料；出水堰與反應器側壁之間設有出水槽，出水槽的底部連通出水管。
發明內容
針對上述問題，本發明提供一種處理磷酸鐵廢水的結晶反應器，由內至外包括混合區、反應結晶區和沉淀區，混合區、反應結晶區和沉淀區的下方設有污泥區，污泥區的底部設有排泥口；沉淀區的頂部設有出水管；
所述反應器的側面設有進水管、第一加藥管和晶種回收管，進水管和第一加藥管從反應器的外部貫穿進入混合區的中下部，晶種回收管從反應器的外部貫穿進入反應結晶區的下部；反應器的頂部設有排氣口和第二加藥管，第二加藥管從反應器的外部貫穿進入反應結晶區的上部；
所述混合區的頂部與反應結晶區的頂部相連通，使得混合區的物料能從頂部進入反應結晶區；反應結晶區和沉淀區的底部均與污泥區連通，使得反應結晶區的物料能夠進入沉淀區。
可選的，所述反應器的中上部為圓筒形，下部為錐形，混合區、反應結晶區和沉淀區同心設置，污泥區為錐形；
所述反應器設有若干個取樣管，若干個取樣管的頂端處于反應器的不同位置，取樣管的底端從反應器的底部伸出反應器，每個取樣管上都設有閥門。
可選的，所述混合區與反應結晶區以第一隔板分隔，第一隔板為圓筒形，且上端和下端均開口，第一隔板的上端與所述反應器的頂面不接觸，使得混合區內的物料從第一隔板的上端進入周圍的反應結晶區；第一隔板的下端延伸至沉淀區的中部；
混合區內設有攪拌裝置和排氣管；所述排氣管的底端處于混合區的下部，排氣管的頂端連接所述排氣口，用于排出混合區內攪拌混合產生的氣泡。
進一步可選的，所述攪拌裝置包括電機、攪拌軸、若干個提升葉輪和至少一個攪拌葉輪，攪拌軸的底端延伸至污泥區的中部；攪拌軸由上至下包括提升段和混合段，提升段為混合區的上端與所述第一加藥管之間的攪拌軸，混合段為提升段下方的攪拌軸；
若干個提升葉輪均勻設在所述提升段上，攪拌葉輪設在所述混合段上。
可選的，所述反應結晶區與沉淀區以第二隔板分隔，第二隔板的上端固定在所述反應器的頂面上，下端開口并延伸至沉淀區的中部。
進一步可選的，所述第二隔板的底部具有向沉淀區方向傾斜擴展的傘板。
可選的，所述沉淀區為所述反應器的側壁與第二隔板之間的區域，沉淀區由上至下包括出水堰、出水槽、出水管和斜管區，斜管區內設有斜管填；
出水堰與反應器側壁之間設有出水槽，出水槽的底部連通出水管。
本發明所述的反應器下部為污泥區，污泥區的上方由內至外分為混合區、反應結晶區和沉淀區，磷酸鐵廢水依次經過混合區、反應結晶區和沉淀區，分別進行混合結晶、晶體生長和泥水分離，三個區的嵌套設計充分利用空間，而下方的污泥區總體承接各區中大顆粒污泥，設計緊湊、功能明確。為了形成混合區內由下而上的流向，設置了所述攪拌裝置，既能促進進水與沉淀劑的混合，又能形成提升作用引導水流，同時攪拌軸延伸至污泥區，既能防止污泥區的污泥聚集壓實而影響污泥排出，又能在攪動作用下，促進污泥區內顆粒較小的污泥重新上升回到混合區和/或沉淀區，重新生長。
優選的，所述混合區內設有若干個第一結晶網，第一結晶網垂直于混合區的水流方向；
第一結晶網為圓形，內側一端可拆卸地連接在攪拌軸上，外側一端連接在第一隔板面向混合區的內側面上，若干個第一結晶網沿著攪拌軸的縱向均勻分布，直至第一隔板底部。
可選的，所述第一隔板的內側面上設有若干圈凹陷的導軌槽，導軌槽向著反應結晶區的方向凹陷，導軌槽面向混合區的一側設一圈開口，該開口的高度小于導軌槽內部槽體的高度；
導軌槽的內部設有若干個滾珠，且滾珠的外徑介于所述內部槽體的高度與開口的高度之間，使得滾珠能夠卡在導軌槽內，同時又能在內部槽體里自由滾動。
進一步可選的，若干個滾珠均勻連接第一結晶網的外側一端，引導第一結晶網的外側沿著導軌槽運動。
可選的，所述反應結晶區內設有若干個導流擺網，第一隔板的外側面上設有若干道豎直的移動槽，導流擺網的一端滑動連接對應的移動槽，另一端能上下擺動；
若干個導流擺網沿豎直方向上下設置，導流擺網能夠沿著移動槽上下移動，當導流擺網向下移動時，導流擺網擺動至水平位置，即垂直于反應結晶區內的水流方向；當導流擺網向上移動時，導流擺網擺動至豎直位置。
進一步可選的，所述導流擺網包括第二結晶網、內網架、外網架和驅動裝置，內網架和外網架均為圓形，外網架的直徑大于內網架；內網架固定在對應的若干個滑塊上，第二結晶網連接在內網架與外網架之間；
外網架包括若干段曲桿，曲桿具有弧度，若干段曲桿前后銜接組成外網架；
驅動裝置設在滑塊上且處于內網架的下方，驅動裝置通過伸縮桿連接外網架，控制導流擺網的擺動。
（發明人：王俊;單升益;曹長;陳紅繼;宋樂山;趙曙光;李天培;董章鵬;張穎;何超群）
