矿井水除硬设备除硬系统：

污水硬度作为污水处理设备工艺方案中的一项重要指标，影响着污水处理工艺方案设计的合理性，如何控制污水硬度指标非常重要。

污水的硬度指数一般为总硬度，是指污水中以离子形式存在的钙、镁离子的总量，通常换算成碳酸钙的量。含硬度的污水进入膜过滤装置时，由于预处理过程中的搅拌反应、曝气反应和硫酸根的加入，不可避免地会形成碳酸钙、碳酸镁或硫酸钙等沉淀的固体水垢，堵塞膜孔，导致膜产水量下降;这种硬度垢，由于成分复杂，普通水洗无法更好清洗，需要用相应的酸清洗，导致膜过滤装置运行药费增加;同时，频繁的酸洗也会导致膜材料的流失，严重降低膜的使用寿命;因此，对于进入膜过滤装置的污水，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双碱法和离子交换软化法及结晶软化处理技术三种，其中离子交换软化处理效果稳定，但需要频繁再生，不适用于高浓度、大水量的污水处理设备系统。双碱法结合管式膜过滤的新型软化工艺可稳定降低硬度，出水可直接进入后续膜过滤系统。控制结垢的方法是在水中加入阻垢剂，适用于低硬度的污水。

离子交换软化法：

离子交换软化处理效果稳定，但需要频繁再生，除硬处理投资成本及后续运维费用都比较高，且不适用于高浓度、大水量的污水处理设备系统。因此本系统的除硬方案不推荐使用。

双碱法除硬度：

（1）双碱法除硬度包括2个步骤，第一步是加入碱性物质氢氧化钠或氢氧化钙，使水中的碳酸钙或碳酸镁转化为碳酸化物沉淀。第二步是加入另一种碱性物质碳酸钠或NaHCO₃，使氢氧化物沉淀与碳酸钠或NaHCO₃反应生成难溶性碳酸钠或碳酸镁沉淀，最终将硬度从水中去除。

（2）双碱法除硬弊端

双碱法去除硬度效率低、去除硬度能力有限，加药需要饱和加药，增加了投资，会产生大量的污泥，污泥属于化学污泥，处理污泥也会产生大量费用，且氧化副反应产物较难再生。

结晶造粒软化法：

（1）技术原理：结晶软化处理技术是向水中投入晶种和碱性药剂（氢氧化钠、碳酸钠），使水中的钙离子发生化学反应生成碳酸钙晶体，附着在晶种表面，随着碳酸钙的不断附着，晶体慢慢长大，最终形成大颗粒的沉淀沉在水底排出。结晶软化处理设备的原理是水从罐体下部进入，使晶种以悬浮态存在于水中，通过加入氢氧化钠和碳酸钠，使水中的钙离子形成碳酸钙包裹在晶种外部，慢慢形成大的结晶颗粒，形成到足够大时，沉淀在罐体底部排出。颗粒结晶情况见图3.1。

（2）与常规软化处理技术相比，结晶软化处理具有如下技术特点：

硬度去除率高，出水水质稳定。经实验室试验、现场中试试验和现场应用，通过化学结晶循环水造粒流化床处理，最高能够将水中90%~95%的硬度去除，且不会造成出水浊度升高，对浊度较高的水体还有一定的除浊作用。

1）药剂单一，副产物可回收。化学结晶循环水造粒流化床以晶种为核心使碳酸钙更易聚合成大的沉淀，因此只需要加入氢氧化钠（在处理水质为永硬水时同时投加碳酸钠），产生的沉淀为包裹了晶种的碳酸钙晶体，颗粒粒径2-3mm，颗粒中碳酸钙含量在85%以上，可以直接回用于电厂脱硫系统，除此之外不产生任何副产物。

2）高负荷，大流量，占地小。结晶软化过程在化学结晶循环水造粒流化床中完成，由于晶种颗粒密度较大，结构设计合理，通过控制结晶CaCO₃颗粒大小，可以使上升流速达到60m/h-100m/h，与常规软化处理设备相比，出力明显更大，能够有效节省占地。矿井水除硬设备