一种多相超重力微反应废水处理装置的制作方法

1.本实用新型属于化工高盐高硬废水处理技术领域，具体涉及一种多相超重力微反应废水处理装置。


背景技术：

2.传统微反应器均存在空间尺寸偏小的问题，虽然在很多方面具有明显优势，但却受到设备容积的限制，工业化生产需要多台，占地面积大，维护成本高，工艺管路复杂，单台处理能力有限，不适用于规模较大的化学反应，同时由于微反应器其加工难度大，往往具有较高的设备投资成本。另一方面废水处理需要的化学反应通常采用反应池、反应槽、反应釜等，其存在水质不稳定，占地面积大，工艺复杂，反应效率低，需机械式搅拌，药剂消耗大，运行不稳定等问题。


技术实现要素：

3.针对现有微反应技术的不足，即反应管道较粗，混合效果较差，不能实现均匀且快速的混合，空间尺寸偏小，不易于放大进行规模化生产，设备投资成本较高等问题，本技术提出一种多相超重力微反应废水处理装置。
4.为实现上述目的，本技术的技术方案为：一种多相超重力微反应废水处理装置，包括碱化反应器、碳化反应器、旋流沉化器、陶瓷膜，所述碱化反应器顶部入口与碱液输送管路a相连，所述碱化反应器底部出口与碳化反应器一侧部入口相连，所述碳化反应器另一侧部入口与碱液输送管路b相连，碳化反应器顶部入口与二氧化碳输送管路相连，所述碳化反应器底部出口与陶瓷膜入口相连，所述陶瓷膜出口与旋流沉化器侧部入口相连，所述旋流沉化器的循环出水口分别连回至旋流沉化器顶部入口、碱化反应器侧部入口。
5.进一步的，所述旋流沉化器的循环出水口与回流管路相连，在所述回流管路上设有循环泵。
6.进一步的，所述旋流沉化器底部出口与出料管路相连。
7.进一步的，所述回流管路与盐水输送管路相连，且连接点位于循环泵前面。
8.进一步的，所述旋流沉化器下部采用变径螺旋结构。
9.更进一步的，所述碱化反应器、碳化反应器、旋流沉化器的侧部入口采用侧壁切线方式与本体相连。
10.更进一步的，所述碱液输送管路a上设有高压泵，在碱化反应器顶部设有喷嘴。
11.更进一步的，所述碱化反应器内设有膜元件。
12.作为更进一步的，所述碳化反应器侧壁有直插设置的碱液入口，碳化反应器顶部设有气体喷射入口。
13.作为更进一步的，所述旋流沉化器下部设有沿切线方向斜插的循环出水口。
14.本实用新型由于采用以上技术方案，能够取得如下的技术效果：本技术一种多相超重力微反应废水处理装置，不局限于介质形态，气相、液相、固相颗粒等均能够精确控制
反应及反应条件，实现了绿色安全多功能的生产需求。整体采用回流式设计，可根据不同需求自由调整循环方式，控制停留时间，达到反应效果。该装置制作简单、成本低下，维护费用少，提高企业经济效益，具有易于规模化、产品化的特点。
附图说明
15.图1为一种多相超重力微反应废水处理装置结构原理图；
16.图中序号说明：1、碱液输送管路a；2、碱液输送管路b；3、二氧化碳输送管路；4、碱化反应器；5、碳化反应器；6、旋流沉化器；7、回流管路；8、循环泵；9、陶瓷膜；10、盐水输送管路。
具体实施方式
17.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的描述：以此为例对本技术做进一步的描述说明。
18.实施例1
19.如图1所示，本实施例提供一种多相超重力微反应废水处理装置，其适用于化工高盐废水及各行业离子交换废水。该装置包括碱化单元、碳化单元、沉化单元，其中所述碱化单元包括碱化反应器及配套管线仪表阀门等；所述碳化单元包括碳化反应器及配套管线仪表阀门等；所述沉化单元包括旋流沉化器及配套管线仪表阀门等。
20.本装置适用于高盐高硬废水处理工艺，原水经给水泵加压后高速送入碱化反应器，经碱化处理产生纳米颗粒晶核，所述碱化反应器出水靠余压进入碳化反应器，实现二氧化碳、碱液与废水的微反应，产生纳米颗粒，然后进入旋流沉化器，产生纳米颗粒产品。
21.所述碱化反应器可以实现两种液体物料混合，进液以切线方式沿反应器本体侧壁高速进入，产生加速离心力，与内件流出的液体实现分子级碰撞混合，具有反应快效率高的特点；碳化反应器可以实现多种气液物料混合，原液从侧壁高速切入，形成超重力流，与侧进入的碱液高速碰撞后，同时与顶部进入的气体分子再次混合，形成混合流体，高速旋转流出反应器本体；旋流沉化器具有控制粒径的作用实现纳米颗粒物性状稳定，粒度均一。
22.本装置具有体积小，效率高，能耗低，反应彻底等特点，根据料液的特点可以依次设置多个串联或并联的微反应废水处理装置，满足不同的反应需要；所述旋流沉化器可为涡旋结构或螺旋结构，适于将流入本体内的气体、液体、固体粉末等进行混合并排出。采用螺旋或涡旋结构，使进入微反应通道的两种液体或气液两相交替在反应器内部进行碰撞混合。
23.所述碱化反应器内设有膜元件或多孔膜组件以及类似功能的多孔元件，无论气相、液相均具有分散效果，使其分散至纳米级分子颗粒，增加接触面积，加快反应速率，提高反应效果。
24.碱化反应器、碳化反应器、旋流沉化器的主要入口采用侧壁切线方式进入，同时高速旋转，可再次提高流速，加快反应速度。
25.所述旋流沉化器下部采用变径螺旋结构，实现超重力流反应，加快反应速率同时提高反应效果。
26.上述装置的配套工艺为：
27.步骤一：进水主要为装置内部经循环泵送入的高盐废水，通过侧壁切线方式进入碱化反应器，同时在碱化反应器顶部以喷射形式加入碱液，直接进入到碱化反应器内部膜元件中，经高压喷射作用散入膜元件外壁，与高盐高硬废水反应，反应后经碱化反应器底部出口进入碳化反应器；
28.步骤二：所述碳化反应器的入口也设置在侧壁，以高流速切线方向进入碳化反应器中并在内部高速旋转，同时再通过侧壁直插设置的碱液入口引入碱液，顶部的气体喷射入口引入二氧化碳，所述碱液与二氧化碳充分反应后产生沉淀，经碳化反应器底部螺旋出口进入下一级旋流沉化器，碳化反应器出口可根据需求选择出水去向，可直接出料也可进入下一级沉化；
29.步骤三：所述旋流沉化器的入口同样设置在侧壁，以切线方向进入该旋流沉化器内，在旋流沉化器下部设有沿切线方向斜插的循环出水口，料液经过循环出水口与外接高盐高硬废水一同进入循环泵，循环泵出后分别回流至旋流沉化器顶部与碱化反应器侧部入口，形成回流式循环反应流程，在旋流沉化器底部设置出口管路，且为螺旋收口设计，再次提高流速，加快反应，同时根据需求控制料液停留时间，保证晶核生产与尺寸均匀分布，实现均匀出料。
30.本技术可用于高硬废水制取碳酸钙以及纳米碳酸钙，有较好的实用价值。碱化反应器、碳化反应器、旋流沉化器不限于管状结构，也可根据需求调整为盘式螺旋结构、连续弯管结构、球状连环结构等；进出料方式不限于切线进料以及超重力高速进料，也可根据需求在调整流速与流向，可双向顺流、双向逆流、平流与湍流组合等形式提高反应速率与效果。
31.以上所述，仅为本实用新型创造较佳的具体实施方式，但本实用新型创造的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型创造披露的技术范围内，根据本实用新型创造的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型创造的保护范围之内。