馬躍華 盛 飛 陳 峰 李雨蔓

（國能朗新明環(huán)?？萍加邢薰?，北京 100039）

自環(huán)保部“十一五”規(guī)劃實(shí)施以來，廢水零排放已成為限制電力行業(yè)火電廠發(fā)展的重要指標(biāo)要求[1]?；痣姀S循環(huán)水排污水由于濃縮導(dǎo)致其含鹽量高，硬度大，處理困難[2]，如今，循環(huán)排污水處理已成為零排放工程的關(guān)鍵技術(shù)。

當(dāng)火電廠循環(huán)水系統(tǒng)濃縮倍率進(jìn)一步提升以后，排污水水量減少，導(dǎo)致排污水水質(zhì)變差，水體中鈣離子濃度增高，需要藥劑進(jìn)行化學(xué)軟化。另外，水體中SS（備注：SS指懸浮固體）影響了軟化效果。在實(shí)際工程中，為了達(dá)到最佳軟化效果，要求進(jìn)水SS<50 mg/L或更低。在進(jìn)水高懸浮物的情況下，在懸浮物顆粒上會(huì)有一部分結(jié)晶物，由于相應(yīng)的顆粒較小或強(qiáng)度不夠而隨水流排出流化床，結(jié)果造成出水濁度較高，增加了后續(xù)過濾系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。

現(xiàn)有技術(shù)中往往配置保安過濾器來對(duì)懸浮物進(jìn)行攔截，其存在如下缺陷：1）使用濾芯時(shí)有一定的期限，需要人工定期更換濾芯。2）人工更換濾芯時(shí)，需要系統(tǒng)停機(jī)。3）攔截污堵物的濾芯廢棄后形成難以處理的新的污染物。另外，在常規(guī)刮板式過濾結(jié)構(gòu)中，刮板僅能夠?qū)V筒內(nèi)壁進(jìn)行刮刷，對(duì)濾孔內(nèi)的污堵物難以清除。

因此，該文提出了結(jié)晶造粒循環(huán)流化床的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

1 結(jié)構(gòu)研究

1.1 工藝原理

在工程中，減少循環(huán)排污水中的鈣離子可有效避免后續(xù)膜處理過程中在膜表面產(chǎn)生鈣鹽結(jié)垢，采用結(jié)晶法可將循環(huán)排污水中的鈣離子轉(zhuǎn)變?yōu)槌恋砦铩?/p>

通常，沉淀物的形成需要經(jīng)歷晶核成核和晶核生長(zhǎng)2個(gè)過程。

晶核是過飽和溶液中初始生成的微小晶粒。在晶體生長(zhǎng)過程中，晶核是核心。晶核成核包括初級(jí)成核和二次成核。初級(jí)成核是溶液達(dá)到過飽和后在無晶體存在的條件下自發(fā)成核，二次成核是在已有晶體存在的條件下形成晶核。初級(jí)成核分為初級(jí)均相成核和初級(jí)異相成核。構(gòu)晶離子在過飽和溶液中聚集、自發(fā)析出形成晶核稱均相成核；當(dāng)溶液中存在外來固體物質(zhì)時(shí)，誘導(dǎo)構(gòu)晶離子在固體表面沉積形成晶核稱為異相成核。

初級(jí)均相成核是指在完全清凈的飽和溶液中，分子、原子或離子構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)單元相互碰撞形成晶胚線體，當(dāng)晶胚生長(zhǎng)到足夠大并能與溶液建立熱力學(xué)平衡時(shí)，此時(shí)的晶胚被稱為晶核。反應(yīng)的過飽和度是初級(jí)均相成核最重要的影響因素，過飽和度較高時(shí)，初級(jí)均相成核是主要的成核方式，容易產(chǎn)生大量細(xì)小微晶。當(dāng)溶液中存在外來物質(zhì)微粒時(shí)，這些外來物質(zhì)微?？梢哉T導(dǎo)晶核的生成，在一定程度上可以降低成核勢(shì)壘。異向成核相比均相成核的過飽和度較低，形成的結(jié)晶顆粒粒徑相對(duì)較大。

當(dāng)過飽和溶液中有晶核形成或晶種加入時(shí)，以過飽和度為推動(dòng)力，晶核長(zhǎng)大。根據(jù)擴(kuò)散學(xué)說，晶體生長(zhǎng)的過程主要包括擴(kuò)散過程和表面反應(yīng)過程。其中擴(kuò)散過程是指結(jié)晶的溶質(zhì)穿過靠近晶體表面的一個(gè)靜止液層，從溶液中轉(zhuǎn)移到晶體的表面。表面反應(yīng)過程是指到達(dá)晶體表面的溶質(zhì)嵌入晶面，使晶體長(zhǎng)大。根據(jù)晶體成核與生長(zhǎng)機(jī)理，控制較低的反應(yīng)過飽和度可以抑制初級(jí)均相成核的反生，有利于沉淀的結(jié)晶長(zhǎng)大。在工業(yè)結(jié)晶過程中，考慮到產(chǎn)能等問題，通常難以將過飽和度控制在較低水平，因此初級(jí)均相成核速率遠(yuǎn)大于二次成核速率，在沉淀過程中容易產(chǎn)生大量細(xì)小的沉淀顆粒

在沉淀過程中加入適宜的晶種，降低反應(yīng)的過飽和度，抑制初級(jí)均相成核，并提供較大的接觸面積，有利于異相成核的發(fā)生，促進(jìn)細(xì)顆粒沉淀的結(jié)晶長(zhǎng)大，這種在沉淀過程中添加晶種誘導(dǎo)細(xì)顆粒沉淀長(zhǎng)大的方法稱為誘導(dǎo)結(jié)晶法。

當(dāng)循環(huán)排污水中存在較高懸浮物時(shí)，容易導(dǎo)致異相成核的部分結(jié)晶顆粒附著在懸浮物上，隨水流排出裝置，隨后進(jìn)入后續(xù)膜處理工藝工序。

為此，結(jié)晶造粒循環(huán)流化床采用一體化設(shè)計(jì)思路，將懸浮物截留過濾設(shè)備與結(jié)晶造粒循環(huán)流化床進(jìn)行耦合設(shè)計(jì)。結(jié)晶造粒循環(huán)流化床設(shè)計(jì)有阻垢劑破穩(wěn)功能，同時(shí)能夠攔截循環(huán)水排污水中的懸浮物使其沉淀，從而為后續(xù)的誘導(dǎo)結(jié)晶反應(yīng)提供更潔凈的進(jìn)水。同時(shí)，結(jié)晶造粒循環(huán)流化床可實(shí)現(xiàn)清洗時(shí)系統(tǒng)不停機(jī)運(yùn)行，濾網(wǎng)清洗后，無須人工更換濾網(wǎng)即可立即投入使用，由于過濾結(jié)晶造粒循環(huán)流化床具有反沖洗功能，過濾外腔的水流對(duì)濾筒的濾孔進(jìn)行反向沖洗，因此與保安過濾器濾芯相比，大大減少了新的污染物的生成。

在結(jié)晶造粒循環(huán)流化床的循環(huán)排污水中加入誘導(dǎo)結(jié)晶晶種后，化學(xué)反應(yīng)生成的物質(zhì)通過細(xì)顆粒間的團(tuán)聚、細(xì)顆粒與晶種之間的吸附、晶種之間的聚集等方式形成細(xì)顆粒沉淀。在誘導(dǎo)結(jié)晶晶種的存在下，結(jié)晶顆粒會(huì)逐漸長(zhǎng)大。

1.2 部件描述

結(jié)晶造粒循環(huán)流化床主體部件包括過濾區(qū)、循環(huán)結(jié)晶區(qū)、集水區(qū)。

詳細(xì)部件具體包括集水區(qū)、筒體、集水部件、內(nèi)筒體、外筒體、外筒底、止回部件、導(dǎo)流部件、導(dǎo)流圈、過濾外腔、下過濾單元、下濾筒、下進(jìn)水部件、下排泥管、上過濾單元、上濾筒、上進(jìn)水部件、上排泥管、布藥部件、磁棒、刮泥系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)軸、上刮板、下刮板、順時(shí)針超越離合器、逆時(shí)針超越離合器、支腿等，如圖1、圖2所示。

圖1 結(jié)晶造粒循環(huán)流化床結(jié)構(gòu)圖

圖2 結(jié)晶造粒循環(huán)流化床三維前剖視圖

結(jié)構(gòu)關(guān)系描述如下：循環(huán)結(jié)晶區(qū)包括內(nèi)筒體和外筒體等部件。外筒體在內(nèi)筒體的外側(cè)設(shè)置，在外筒體底部的外筒底和在外筒底中央設(shè)置止回部件，止回部件的入口設(shè)置在過濾區(qū)頂部，止回部件的出口設(shè)置在循環(huán)結(jié)晶區(qū)的底部，循環(huán)結(jié)晶區(qū)和集水區(qū)連通，循環(huán)結(jié)晶區(qū)和過濾區(qū)通過止回部件連通。

過濾區(qū)包括過濾外腔，在過濾外腔內(nèi)部設(shè)置下過濾單元、上過濾單元和布藥部件，下過濾單元與過濾外腔底部密封連接且側(cè)部留有通道，上過濾單元垂直連接在下過濾單元上方且與過濾外腔上部和側(cè)部留有通道，上過濾單元與下過濾單元之間不連通。

在過濾外腔設(shè)有可拆卸式超強(qiáng)永久性磁棒，磁棒在過濾外腔均勻布置，使水流在過濾外腔內(nèi)能夠與磁棒充分接觸。

刮泥系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)軸、上刮板、下刮板、順時(shí)針超越離合器和逆時(shí)針超越離合器等部件。驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)置在過濾區(qū)底部外側(cè)中央，驅(qū)動(dòng)軸與驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接，上刮板連接在驅(qū)動(dòng)軸上部且位于上過濾單元內(nèi)部，下刮板連接在驅(qū)動(dòng)軸下部且位于下過濾單元內(nèi)部。順時(shí)針超越離合器連接驅(qū)動(dòng)軸和上刮板，逆時(shí)針超越離合器連接驅(qū)動(dòng)軸和下刮板，上刮板和下刮板均由中空的方框狀結(jié)構(gòu)組成。

驅(qū)動(dòng)電機(jī)可按照控制實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)軸進(jìn)行順時(shí)針或逆時(shí)針2個(gè)方向的正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。

當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸進(jìn)行順時(shí)針運(yùn)動(dòng)時(shí)，上刮板隨之進(jìn)行順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸進(jìn)行逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)時(shí)，上刮板在超越離合器作用下停止不動(dòng)。

當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸進(jìn)行逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)時(shí)，下刮板隨之進(jìn)行逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸進(jìn)行順時(shí)針運(yùn)動(dòng)時(shí)，下刮板在超越離合器作用下停止不動(dòng)，部件如圖3所示。

上過濾單元包括上濾筒、上進(jìn)水部件和上排泥管等部件。上進(jìn)水部件固定在上濾筒內(nèi)頂部，上排泥管與上濾筒底部連通；下過濾單元包括下濾筒、下進(jìn)水部件和下排泥管等部件。下進(jìn)水部件固定在下濾筒內(nèi)頂部，下排泥管與下濾筒底部連通。上濾筒和下濾筒側(cè)面設(shè)置若干均勻分布的濾孔，上濾筒和下濾筒通過濾孔與過濾外腔連通。

上進(jìn)水部件包括上進(jìn)水管、上進(jìn)水通道和上出水管等部件。上進(jìn)水通道連接在上進(jìn)水管末端呈環(huán)形結(jié)構(gòu)，在上進(jìn)水通道底部設(shè)置斜向下的若干個(gè)均勻排列的上出水管。

下進(jìn)水部件包括下進(jìn)水管、下進(jìn)水通道和下出水管等部件。下進(jìn)水通道連接在下進(jìn)水管末端呈環(huán)形結(jié)構(gòu)，在下進(jìn)水通道底部設(shè)置斜向下的若干個(gè)均勻排列的下出水管。

進(jìn)水部件的出水管與進(jìn)水通道呈一定的傾角，當(dāng)水流從出水管斜向下沖出時(shí)，在過濾單元筒體內(nèi)腔形成旋轉(zhuǎn)流，同時(shí)在刮板的阻擋下，形成水力攪拌狀態(tài)。

在上過濾單元和下過濾單元內(nèi)，循環(huán)排污水的懸浮物進(jìn)行絮凝反應(yīng)聚集，分別通過上濾筒和下濾筒時(shí)被有效攔截。循環(huán)排污水隨后進(jìn)入過濾外腔，與布藥部件的出藥管噴出的選擇性除鈣藥劑進(jìn)行混合。混合后，循環(huán)排污水通過止回部件進(jìn)入循環(huán)結(jié)晶區(qū)。

在循環(huán)結(jié)晶區(qū)內(nèi)預(yù)先投加一定量的晶種（晶種通常粒徑不大于0.09 mm），循環(huán)排污水在循環(huán)結(jié)晶區(qū)內(nèi)進(jìn)行誘導(dǎo)結(jié)晶異相成核化學(xué)軟化反應(yīng)，通過布藥部件加入的選擇性除鈣藥劑與循環(huán)排污水中的鈣離子發(fā)生反應(yīng)，并在晶種表面以結(jié)晶形式析出并增長(zhǎng)，形成中心為晶種、外層包裹高純度結(jié)晶體的粒狀物體，即結(jié)晶顆粒。

止回部件內(nèi)部具有止回功能和防堵塞功能，使水流僅可向上流，隨著循環(huán)排污水水流的不斷加大，止回板在水流的作用下不斷向上移動(dòng)，具有彈性的伸縮部件軸向長(zhǎng)度不斷自動(dòng)減少，過流面積不斷加大；當(dāng)水流不斷減小時(shí)，止回板在伸縮部件的彈性作用下向下移動(dòng)，伸縮部件的軸向長(zhǎng)度不斷自動(dòng)增大，過流面積不斷減少，因此可防止晶種及細(xì)小結(jié)晶顆粒堵塞進(jìn)水通道，并有效防止循環(huán)結(jié)晶區(qū)內(nèi)的晶種及細(xì)小結(jié)晶顆粒進(jìn)入過濾外。部件如圖4所示。

止回部件的導(dǎo)向板的中心孔對(duì)止回板的導(dǎo)向桿的直線運(yùn)動(dòng)具有導(dǎo)向作用，導(dǎo)向板內(nèi)均布的數(shù)個(gè)圓孔作為水流的流通通道。

止回部件出水口的內(nèi)壁設(shè)置為具有一定向外傾角的坡形結(jié)構(gòu)，更利于循環(huán)結(jié)晶區(qū)內(nèi)水流的循環(huán)流動(dòng)。

循環(huán)結(jié)晶區(qū)包括導(dǎo)流部件、結(jié)晶顆粒排出管、內(nèi)筒體等部件。導(dǎo)流部件設(shè)置在外筒底底部中央，結(jié)晶顆粒排出管設(shè)置在導(dǎo)流部件底部的外側(cè)，導(dǎo)流部件剖面為圓滑“W”形且中央留有供止回部件穿過的通孔，“W”形底與結(jié)晶顆粒排出管連通?！癢”形底的設(shè)計(jì)有利于循環(huán)排污水夾帶晶種和結(jié)晶顆粒在循環(huán)結(jié)晶區(qū)內(nèi)循環(huán)，部件如圖5所示。

圖5 導(dǎo)流部件前剖視圖

循環(huán)結(jié)晶區(qū)的內(nèi)筒體為直筒結(jié)構(gòu)，循環(huán)結(jié)晶區(qū)頂部設(shè)置的導(dǎo)流圈底部向外傾斜，導(dǎo)流圈頂部為直筒結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)利于水流向下流動(dòng)，從而為循環(huán)流動(dòng)提供了有效的保障。

內(nèi)筒體懸空的固定在外筒體內(nèi)部且沒有筒底，內(nèi)筒體上部與外筒體之間設(shè)置底部下大上小結(jié)構(gòu)的導(dǎo)流圈，導(dǎo)流圈上部為圓筒結(jié)構(gòu)且向上延伸到集水區(qū)頂部，內(nèi)筒體內(nèi)部形成升流通道，在導(dǎo)流圈、內(nèi)筒體外壁、外筒體內(nèi)壁和導(dǎo)流部件形成降流通道。

循環(huán)結(jié)晶區(qū)由升流區(qū)和降流區(qū)及導(dǎo)流圈組成。止回部件的出口使水流進(jìn)入升流區(qū)后呈噴射狀向上流，在導(dǎo)流圈的作用下，來自升流區(qū)的循環(huán)的晶種和結(jié)晶顆粒進(jìn)入降流區(qū)，在止回部件、導(dǎo)流圈和“W”形底部導(dǎo)流部件的多重作用下，使水流在循環(huán)結(jié)晶區(qū)實(shí)現(xiàn)高效循環(huán)流動(dòng)，導(dǎo)流圈的設(shè)計(jì)可有效避免晶種和結(jié)晶顆粒進(jìn)入集水區(qū)。

集水區(qū)包括筒體、集水部件、導(dǎo)流圈、出水管等部件。集水部件設(shè)置在筒體內(nèi)部，出水管設(shè)置在筒體側(cè)壁上，集水部件包括底沿和垂直設(shè)置在底沿一端的側(cè)壁，底沿為圓環(huán)形狀且密封連接在筒體內(nèi)壁中部，側(cè)壁的上部為鋸齒形狀且低于導(dǎo)流圈，導(dǎo)流圈外壁、側(cè)壁、底沿上側(cè)和筒體內(nèi)壁形成第一集水通道，第一集水通道與出水管連通。

2 運(yùn)行研究

2.1 運(yùn)行狀態(tài)

結(jié)晶造粒循環(huán)流化床運(yùn)行時(shí)，循環(huán)排污水在提升泵的驅(qū)動(dòng)下，通過進(jìn)水管道進(jìn)入進(jìn)水腔，與此同時(shí)，PAC藥劑加入進(jìn)水管道，研究發(fā)現(xiàn)，PAC的投加能夠有效破除循環(huán)排污水中阻垢劑的穩(wěn)定性能，實(shí)現(xiàn)有效破穩(wěn)。隨后循環(huán)排污水和PAC通過環(huán)形進(jìn)水通道，斜向下流進(jìn)入過濾單元的內(nèi)腔，懸浮物在過濾單元的內(nèi)腔進(jìn)行絮凝反應(yīng)聚集，通過濾網(wǎng)時(shí)被有效攔截。循環(huán)排污水通過濾網(wǎng)后進(jìn)入過濾外腔，過濾外腔設(shè)有可拆卸式超強(qiáng)永久性磁棒，具有較強(qiáng)的除鐵功能，可進(jìn)一步去除循環(huán)排污水來水中100 μm以下細(xì)微顆粒物。隨后循環(huán)排污水與布藥部件出藥口噴出的選擇性除鈣藥劑進(jìn)行混合。混合后，循環(huán)排污水通過止回部件進(jìn)入循環(huán)結(jié)晶區(qū)。

在循環(huán)結(jié)晶區(qū)，預(yù)先投加一定量的晶種（晶種通常粒徑不大于0.09 mm），循環(huán)排污水在循環(huán)結(jié)晶區(qū)內(nèi)進(jìn)行誘導(dǎo)結(jié)晶異相成核化學(xué)軟化反應(yīng)。在導(dǎo)流圈和“W”形底部導(dǎo)流部件的導(dǎo)流作用下，循環(huán)排污水夾帶晶種和結(jié)晶顆粒在循環(huán)結(jié)晶區(qū)內(nèi)進(jìn)行循環(huán)流化。經(jīng)過誘導(dǎo)結(jié)晶軟化后的循環(huán)排污水進(jìn)入集水區(qū)，最后通過出水管排出結(jié)晶造粒循環(huán)流化床。

在循環(huán)結(jié)晶過程中晶種不斷減少并隨著結(jié)晶顆粒的不斷長(zhǎng)大，從而使循環(huán)排污水中的鈣離子不斷減少，最終實(shí)現(xiàn)從集水區(qū)排出的循環(huán)排污水中的鈣離子含量能夠滿足后續(xù)膜處理工藝的進(jìn)水需求。

結(jié)晶顆粒在循環(huán)流化過程中，大粒徑的結(jié)晶顆粒往往處于循環(huán)結(jié)晶區(qū)的底部區(qū)域。按照工程經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)結(jié)晶顆粒的粒徑長(zhǎng)大至2 mm～3 mm時(shí)，在水壓的作用下可將其定期通過結(jié)晶顆粒排出管排出結(jié)晶造粒循環(huán)流化床。

在該過程中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)處于停運(yùn)狀態(tài)，與結(jié)晶造粒循環(huán)流化床排污管相連的排污閥處于關(guān)閉狀態(tài)。

2.2 清洗狀態(tài)

結(jié)晶造粒循環(huán)流化床采用刷式刮板進(jìn)行清除濾網(wǎng)上的污堵物。

隨著工作水量的增加，過濾筒體濾出的雜質(zhì)在濾網(wǎng)上增加，隨著雜質(zhì)在濾網(wǎng)上的堆積，濾網(wǎng)的內(nèi)外部壓差增大。

當(dāng)上過濾單元內(nèi)外達(dá)到一定的壓力差時(shí)，開啟與上過濾單元相連的上排污閥，啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸進(jìn)行順時(shí)針運(yùn)動(dòng)。

當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸進(jìn)行順時(shí)針運(yùn)動(dòng)時(shí)，上刮板在順時(shí)針超越離合器作用下隨之進(jìn)行順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，對(duì)上濾筒進(jìn)行刮刷污堵物，下刮板在逆時(shí)針超越離合器作用下停止不動(dòng)。

上過濾單元內(nèi)腔在進(jìn)行清洗濾網(wǎng)時(shí)，此時(shí)，下過濾單元內(nèi)腔處于正常工作狀態(tài)。此時(shí)，上過濾單元內(nèi)腔內(nèi)，不僅存在上刮板對(duì)濾網(wǎng)的刮刷作用，上過濾單元外部的水流壓強(qiáng)大于上過濾單元內(nèi)部的水流壓強(qiáng)，因此存在從外向內(nèi)的反向沖洗效果，使其對(duì)濾孔的污堵物進(jìn)行徹底清洗，清洗濾網(wǎng)效果更加優(yōu)異。

當(dāng)下過濾單元內(nèi)外達(dá)到一定的壓力差時(shí)，開啟與下過濾單元相連的下排污閥，啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸進(jìn)行逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)。

當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸進(jìn)行逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)時(shí)，下刮板在逆時(shí)針超越離合器作用下隨之進(jìn)行逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，對(duì)下濾筒進(jìn)行刮刷污堵物，上刮板在順時(shí)針超越離合器作用下停止不動(dòng)。

下濾筒內(nèi)腔在進(jìn)行清洗濾網(wǎng)時(shí)，上濾筒內(nèi)腔處于正常工作狀態(tài)。此時(shí)，下濾筒內(nèi)腔內(nèi)不僅存在下刮板對(duì)濾網(wǎng)的刮刷作用，濾筒外腔的水流壓強(qiáng)大于下濾筒內(nèi)腔內(nèi)的水流壓強(qiáng)，因此存在從外向內(nèi)的反向沖洗效果，對(duì)濾孔的污堵物進(jìn)行徹底清洗，清洗濾網(wǎng)效果更加優(yōu)異。

在該過程中，誘導(dǎo)結(jié)晶化學(xué)軟化結(jié)晶造粒循環(huán)流化床處于正常進(jìn)水狀態(tài)，循環(huán)結(jié)晶區(qū)內(nèi)的結(jié)晶顆粒生長(zhǎng)繼續(xù)進(jìn)行。因此，實(shí)現(xiàn)了在高懸浮物進(jìn)水情況下，誘導(dǎo)結(jié)晶化學(xué)軟化的連續(xù)高效反應(yīng)。

隨后，一個(gè)運(yùn)行→清洗周期結(jié)束，系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行工況。當(dāng)上過濾單元內(nèi)外的壓力差與下過濾單元內(nèi)外的壓力差同時(shí)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，利用程序控制，錯(cuò)時(shí)進(jìn)行清洗。

3 結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)

該結(jié)構(gòu)有結(jié)晶造粒循環(huán)流化床具有以下優(yōu)勢(shì)：1）進(jìn)水部件采用斜向下流進(jìn)水結(jié)構(gòu)，使進(jìn)水水流在過濾筒體的內(nèi)腔形成旋轉(zhuǎn)流，在刮板的配合下，水流形成攪拌流狀態(tài)。該結(jié)構(gòu)有利于懸浮物的絮凝聚集。2）止回部件內(nèi)部具有止回功能，使水流僅可向上流，循環(huán)排污水從止回部件進(jìn)入循環(huán)結(jié)晶區(qū)，隨著水流的不斷加大，止回部件過流面積不斷加大，當(dāng)水流不斷減小時(shí)，止回部件的過流面積不斷減少，因此該結(jié)構(gòu)可有效防止循環(huán)結(jié)晶區(qū)內(nèi)的晶種及細(xì)小結(jié)晶顆粒進(jìn)入過濾外腔。3）過濾外腔設(shè)有可拆卸式超強(qiáng)永久性磁棒，具有較強(qiáng)的除鐵功能，可進(jìn)一步去除循環(huán)排污水來水中100 μm以下細(xì)微顆粒物。4）循環(huán)結(jié)晶區(qū)由內(nèi)筒體及外筒體配合組成。內(nèi)筒體筒體為直筒結(jié)構(gòu)。循環(huán)結(jié)晶區(qū)頂部設(shè)置的導(dǎo)流圈底部向外傾，該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)制來自升流區(qū)的水流向下流動(dòng)，從而為循環(huán)流動(dòng)提供了有效的保障。5）當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸進(jìn)行順時(shí)針運(yùn)動(dòng)時(shí)，上刮板隨之進(jìn)行順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸進(jìn)行逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)時(shí)，上刮板在超越離合器作用下停止不動(dòng)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸進(jìn)行逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)時(shí)，下刮板隨之進(jìn)行逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸進(jìn)行順時(shí)針運(yùn)動(dòng)時(shí)，下刮板在超越離合器作用下停止不動(dòng)。6）當(dāng)其中一個(gè)過濾單元內(nèi)腔進(jìn)行清洗濾網(wǎng)時(shí)，此時(shí)，另一個(gè)過濾單元內(nèi)腔處于正常工作狀態(tài)。在這個(gè)清洗的過濾單元內(nèi)腔內(nèi)，不僅存在刮板對(duì)濾網(wǎng)的刮刷作用，同時(shí)存在過濾外腔的水流壓強(qiáng)大于本過濾單元內(nèi)腔的水流壓強(qiáng)，因此從過濾外腔向本過濾單元內(nèi)腔存在反向沖洗水流，由于反向沖洗水流的沖洗作用，使得對(duì)濾孔的污堵物清洗更加徹底。

4 結(jié)語

該文利用誘導(dǎo)結(jié)晶異相成核機(jī)理，結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，耦合旋流進(jìn)水、循環(huán)造粒、超越離合器、濾網(wǎng)過濾、內(nèi)部止回的結(jié)構(gòu)技術(shù)，對(duì)流化床的結(jié)構(gòu)進(jìn)行不斷優(yōu)化改進(jìn)。解決在高懸浮物進(jìn)水條件下，需要設(shè)置保安過濾器來對(duì)懸浮物進(jìn)行攔截的現(xiàn)狀，同時(shí)避免了流化床出水濁度高增加后續(xù)處理系統(tǒng)處理負(fù)擔(dān)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)結(jié)晶造粒循環(huán)流化床設(shè)備的處理功能。

研制結(jié)構(gòu)性能優(yōu)異的結(jié)晶造粒循環(huán)流化床，將對(duì)我國水處理技術(shù)裝備的發(fā)展起到重要的推動(dòng)和指導(dǎo)作用。