江苏永冠给排水--核晶诱导混凝造粒除硬度技术

1.技术所属领域及适用范围

    主要应用于（苦咸水）高硬度饮用水的软化处理，以及工业循环冷却水以及工业废水蒸发零排放过程的除垢抗垢。

2.成果来源

自主研发，已获得实用新型专利授权——《处理苦咸水的设备》（ZL202022252748.4）。

核晶诱导混凝造粒技术是针对某些原水硬度过高和传统化学沉淀法除硬产物难以沉降等问题，由江苏永冠自主研发的一种高效去除钙镁离子的深度水处理技术。其原理是通过在原水中预先投加晶种，辅以投加无机药剂，诱导钙镁离子以非均相结晶的方式附着于晶种表面，颗粒不断增大形成结晶体，完成絮体致密化，从而达到去除水中硬度的目的。

3.技术现状及指标

（1）技术现状

目前常用的高硬度水软化技术方法主要有：离子交换法、膜分离法、煮沸法、化学法、石灰法等，电渗析法等，各有其特点及优劣势。其中煮沸法只能去除水中的暂时硬度；化学法一次性投入低，但是因为添加了化学物质，对水的应用有了限制；石灰法主要用于暂时硬度高，永久硬度低、碱度高的水；离子交换法是比较常用的方法，但是树脂需要酸碱再生，容易产生二次污染；膜分离法也叫反渗透法，出水效果明显稳定，适用范围广，但是设备成本、运行成本高；电渗析法主要用于自来水制备初级纯水，生产控制技术较为复杂。

核晶诱导混凝造粒技术是针对某些原水硬度过高和传统化学沉淀法除硬产物难以沉降等问题，研发的一种高效去除钙镁离子的深度水处理技术。该技术已完成小试、中试，并已获得实用新型专利授权《处理苦咸水的设备》（ZL202022252748.4），进入应用推广阶段。其工艺特征为：原水以较高流速从反应器底部进入，预先投加的晶种以流化状态悬浮于罐体内；随后加入无机药剂，使得钙、镁离子以非均相结晶的方式附着于晶种表面，晶核不断滚动并富集钙镁沉淀物形成大的结晶颗粒；此时反应器内大颗粒晶种集中在造粒区，小颗粒晶种处于分离区；随着水流不断上升，小颗粒晶种由分离区进入内筒和外筒之间的沉降区，在沉降到底部后被水流重新冲起进入造粒区继续参与造粒；当造粒区颗粒增大到一定程度时，便沉降至罐体锥形底部定期排出，同时补充一定量的晶种；清水继续上升进入清水区，通过集水槽由出水管排出。上述过程重复进行，原水中的绝大多数钙镁离子附着于晶体表面形成造粒体，最终实现原水硬度的高效去除。

该技术具有：高硬度水硬度去除效率高；工艺流程简化，占地面积小，设备投资低；药剂使用量少，运行成本低；固液分离容易，出水浊度低，无废水排放；在膜的使用中，能大大减少膜的维护频率；整个系统运行安全、可靠，出水水质稳定；自动化程度高，维护简便，可实现无人值守等优点。

（2）具体技术指标

上升流速：       50~60m/h          晶种：45~90目矿物质晶种

停留时间：       6min              出水ph：  7.5~8.2

初始净床高度：   有效高度15%       碱性药剂：NaOH 、Na2CO3

4.应用案例

案例01——徐州铜山二堡10#井房水处理改造项目

（1）实施地点：徐州铜山二堡10#井房水处理改造项目位于徐州市铜山区二堡，10#井房水处理项目是铜山区水务局城市饮用水的备用水源项目，水源为地下水，水温25℃左右，设计流量160m3/h，其水体总硬度为总硬度380mg/L 。

（2）实施内容及成效：根据该项目原水特点及用途，针对水体总硬度采用核晶诱导混凝造粒技术，设计制作了一台处理能力为160m3/h的诱导造粒反应器，材质为不锈钢，用 以降低原水硬度（钙镁离子），直径为2300mm，含天然矿物质晶种。该装置配置一套加药装置，每套包括一台溶液箱、一台计量泵。在诱导造粒反应器内部增加晶体搅拌装置，出口增加一台处理为160m³/h的大流量过滤器，确保出水浊度达标。

项目自从2020年10月运行至今，运行正常，出水中硬度指标低于150mg/L ，满足设计要求。

数据对比:

案例02——邳州土楼水处理改造项目

(1）实施地点：邳州土楼水处理改造项目位于邳州土楼，水源为地下水，水温25℃左右，设计流量32m3/h，其水体总硬度为总硬度478mg/L 。

（2）实施内容及成效：根据该项目原水特点及用途，针对水体总硬度采用和晶诱导混凝造粒技术，设计制作了一台处理能力为32m3/h的诱导造粒反应器，材质为不锈钢，用以降低原水硬度（钙镁离子），直径为1600mm，含天然矿物质晶种。该装置配置一套加药装置，每套包括一台溶液箱、一台计量泵。诱导造粒反应器出水接至反渗透RO处理设备，可延长RO膜使用寿命，保证出水水质。

项目自从2020年8月运行至今，运行正常，出水中硬度指标低于150mg/L ，满足设计要求。

江苏永冠给排水设备有限公司

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技术持有单位简介

江苏永冠给排水设备有限公司坐落于徐州高新技术产业开发区，致力于水处理环保技术产品的创新研发和应用推广，是集研发、设计、生产、销售和技术服务为一体的国家级高新技术企业。公司建有江苏省企业院士工作站、江苏省水处理除氟设备工程技术中心、江苏省博士后创新实践基地等省级研发平台，是国家知识产权优势企业，徐州市科技成果转化示范基地。

江苏永冠给排水设备有限公司与国内外高校、科研院所建立了紧密的产学研合作关系，在水处理环保技术领域的创新研发上始终走在行业前列，形成了高氟水“hap-f”环保型除氟技术、饮用水食盐电解“naclo”消毒技术、浮动床磁性树脂离子交换除硝酸盐技术、高硬度水软化技术、高铁锰水质除铁锰技术、电催化氧化垃圾渗滤液处理技术等一批系列化专利技术，达到国际、国内领先水平。

江苏永冠的技术产品主要用于饮用水处理、生活污废水处理以及工业废水处理等工程领域，凭借先进的技术、优质的产品和完善的服务，在全国二十多个省市自治区推广和应用，深深赢得客的户赞许及认可，受到各级政府的表彰。