礦井水除硬設(shè)備除硬系統(tǒng)：

污水硬度作為污水處理設(shè)備工藝方案中的一項重要指標(biāo)，影響著污水處理工藝方案設(shè)計的合理性，如何控制污水硬度指標(biāo)非常重要。

污水的硬度指數(shù)一般為總硬度，是指污水中以離子形式存在的鈣、鎂離子的總量，通常換算成碳酸鈣的量。含硬度的污水進(jìn)入膜過濾裝置時，由于預(yù)處理過程中的攪拌反應(yīng)、曝氣反應(yīng)和硫酸根的加入，不可避免地會形成碳酸鈣、碳酸鎂或硫酸鈣等沉淀的固體水垢，堵塞膜孔，導(dǎo)致膜產(chǎn)水量下降;這種硬度垢，由于成分復(fù)雜，普通水洗無法更好清洗，需要用相應(yīng)的酸清洗，導(dǎo)致膜過濾裝置運(yùn)行藥費(fèi)增加;同時，頻繁的酸洗也會導(dǎo)致膜材料的流失，嚴(yán)重降低膜的使用壽命;因此，對于進(jìn)入膜過濾裝置的污水，有必要提前降低硬度或控制水垢的形成。

目前控制硬度的方法有雙堿法和離子交換軟化法及結(jié)晶軟化處理技術(shù)三種，其中離子交換軟化處理效果穩(wěn)定，但需要頻繁再生，不適用于高濃度、大水量的污水處理設(shè)備系統(tǒng)。雙堿法結(jié)合管式膜過濾的新型軟化工藝可穩(wěn)定降低硬度，出水可直接進(jìn)入后續(xù)膜過濾系統(tǒng)。控制結(jié)垢的方法是在水中加入阻垢劑，適用于低硬度的污水。

離子交換軟化法：

離子交換軟化處理效果穩(wěn)定，但需要頻繁再生，除硬處理投資成本及后續(xù)運(yùn)維費(fèi)用都比較高，且不適用于高濃度、大水量的污水處理設(shè)備系統(tǒng)。因此本系統(tǒng)的除硬方案不推薦使用。

雙堿法除硬度：

（1）雙堿法除硬度包括2個步驟，第一步是加入堿性物質(zhì)氫氧化鈉或氫氧化鈣，使水中的碳酸鈣或碳酸鎂轉(zhuǎn)化為碳酸化物沉淀。第二步是加入另一種堿性物質(zhì)碳酸鈉或NaHCO?，使氫氧化物沉淀與碳酸鈉或NaHCO?反應(yīng)生成難溶性碳酸鈉或碳酸鎂沉淀，最終將硬度從水中去除。

（2）雙堿法除硬弊端

雙堿法去除硬度效率低、去除硬度能力有限，加藥需要飽和加藥，增加了投資，會產(chǎn)生大量的污泥，污泥屬于化學(xué)污泥，處理污泥也會產(chǎn)生大量費(fèi)用，且氧化副反應(yīng)產(chǎn)物較難再生。

結(jié)晶造粒軟化法：

（1）技術(shù)原理：結(jié)晶軟化處理技術(shù)是向水中投入晶種和堿性藥劑（氫氧化鈉、碳酸鈉），使水中的鈣離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成碳酸鈣晶體，附著在晶種表面，隨著碳酸鈣的不斷附著，晶體慢慢長大，最終形成大顆粒的沉淀沉在水底排出。結(jié)晶軟化處理設(shè)備的原理是水從罐體下部進(jìn)入，使晶種以懸浮態(tài)存在于水中，通過加入氫氧化鈉和碳酸鈉，使水中的鈣離子形成碳酸鈣包裹在晶種外部，慢慢形成大的結(jié)晶顆粒，形成到足夠大時，沉淀在罐體底部排出。顆粒結(jié)晶情況見圖3.1。

（2）與常規(guī)軟化處理技術(shù)相比，結(jié)晶軟化處理具有如下技術(shù)特點：

硬度去除率高，出水水質(zhì)穩(wěn)定。經(jīng)實驗室試驗、現(xiàn)場中試試驗和現(xiàn)場應(yīng)用，通過化學(xué)結(jié)晶循環(huán)水造粒流化床處理，最高能夠?qū)⑺?0%~95%的硬度去除，且不會造成出水濁度升高，對濁度較高的水體還有一定的除濁作用。

1）藥劑單一，副產(chǎn)物可回收?；瘜W(xué)結(jié)晶循環(huán)水造粒流化床以晶種為核心使碳酸鈣更易聚合成大的沉淀，因此只需要加入氫氧化鈉（在處理水質(zhì)為永硬水時同時投加碳酸鈉），產(chǎn)生的沉淀為包裹了晶種的碳酸鈣晶體，顆粒粒徑2-3mm，顆粒中碳酸鈣含量在85%以上，可以直接回用于電廠脫硫系統(tǒng)，除此之外不產(chǎn)生任何副產(chǎn)物。

2）高負(fù)荷，大流量，占地小。結(jié)晶軟化過程在化學(xué)結(jié)晶循環(huán)水造粒流化床中完成，由于晶種顆粒密度較大，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，通過控制結(jié)晶CaCO?顆粒大小，可以使上升流速達(dá)到60m/h-100m/h，與常規(guī)軟化處理設(shè)備相比，出力明顯更大，能夠有效節(jié)省占地。礦井水除硬設(shè)備