一種可并串聯(lián)切換使用且利用再生劑的離子交換樹脂裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)境保護與水處理領域，特別是提供了一種可并串聯(lián)切換使用且利用再生劑的離子交換樹脂裝置。
【背景技術】
[0002]我國是加工制造業(yè)大國，每年工業(yè)總產值居世界前列，但同時我國又是水資源匱乏的國家，對水資源的需求與對水質的破壞形成惡性循環(huán)，水處理行業(yè)市場巨大，各種不同性質的水被處理并回用于生產。離子交換樹脂法是常用的含鹽水處理方法之一，我國每年用于水處理的離子交換樹脂占總用量的90%。
[0003]離子交換樹脂吸附飽和后，需要用再生劑進行再生，才能重復使用。陽離子樹脂常用酸性溶液再生，陰離子樹脂常用堿性溶液再生，再生過程也是離子交換的過程，反應是可逆的，為了達到較高再生率，再生劑所含替換離子要多于被替換的離子，因而會產生部分酸性或堿性再生廢液，這些再生廢液中含有不同濃度的從廢水中交換出來的離子，絕大部分不具有重復利用的條件。實際生產中，再生的廢酸液或廢堿液，多排向中和水箱，往水箱中加入堿性或酸性藥劑中和后達標排放。
[0004]現(xiàn)有的生產方式，再生劑利用率較低，再生廢液在排放之前，需要額外添加堿液或酸液中和，產生二次污染，增加處理成本。
[0005]此外，工業(yè)生產中多有間歇生產或不穩(wěn)定運行情況，需要處理的原水水質和水量都會發(fā)生波動。當離子濃度過高，一定流速下，原水與樹脂接觸時間過短，不能有效吸附離子；當原水水量過大，在限定的進水流速下，樹脂反應罐能接納的水量有限，不能及時完成處理要求。樹脂量設計過大，會造成不必要的浪費；設計過小，不能有效避免水質和水量波動造成的沖擊，經濟性和實用性無法兼顧。

【發(fā)明內容】

[0006]針對離子交換樹脂再生劑無法資源化利用，以及不能避免各種水質和水量波動造成的沖擊，本實用新型提供一種可并串聯(lián)切換使用且利用再生劑的離子交換樹脂裝置。
[0007]具體方案如下:
[0008]一種可并串聯(lián)切換使用且利用再生劑的離子交換樹脂裝置，所述的裝置使用兩個離子交換樹脂罐，豎直放置，原水進水管5分別與I號樹脂罐原水進水閥門16、2號樹脂罐原水進水閥門26通過管道連接；產水出水管8分別與I號樹脂罐產水閥門22、2號樹脂罐產水閥門32通過管道連接；再生劑進料管6 —端與再生劑儲罐3連接，另一端通過兩個管道分別與I號樹脂罐再生劑進料閥門19和2號樹脂罐再生劑進料閥門30連接；再生廢液出料管9 一端分別通過管道與I號樹脂罐再生廢液上出料閥門24、2號樹脂罐再生廢液上出料閥門34、I號樹脂罐再生廢液中出料閥門23、2號樹脂罐再生廢液中出料閥門33、I號樹脂罐再生廢液下出料閥門20、2號樹脂罐再生廢液下出料閥門31連接，另一端通過管道分別連接再生廢液出水閥門36、再生劑回收閥門37，再生劑回收閥門37的另一端通過管道與再生劑回收罐4入口連接；再生劑回收罐4的出口與回用泵14的入口通過管道連接，回用泵14的出口通過管道與再生劑進料管6連接；沖洗水進水管7分別通過管道與I號樹脂罐沖洗水上進水閥門17、2號樹脂罐沖洗水上進水閥門28、I號樹脂罐沖洗水下進水閥門18、2號樹脂罐沖洗水下進水閥門29連接；串聯(lián)連接管出水閥門21與串聯(lián)連接管進水閥門27通過串聯(lián)連接管12連接。
【附圖說明】
[0009]圖1為可并串聯(lián)切換使用且利用再生劑的離子交換樹脂裝置內部管路示意圖。
[0010]圖中各標號為:1-1號樹脂罐；2_2號樹脂罐；3_再生劑儲罐；4_再生劑回收罐；5-原水進水管；6_再生劑進料管；7_沖洗水進水管；8_產水出水管；9_再生廢液出料管；10-再生廢液排放管；11-再生劑回收管；12_串聯(lián)連接管；13_再生泵；14_回用泵；15_沖洗泵；16_1號樹脂罐原水進水閥門；17-1號樹脂罐沖洗水上進水閥門；18-1號樹脂罐沖洗水下進水閥門；19_1號樹脂罐再生劑進料閥門；20-1號樹脂罐再生廢液下出料閥門；21-串聯(lián)連接管出水閥門；22-1號樹脂罐產水閥門；23-1號樹脂罐再生廢液中出料閥門；24-1號樹脂罐再生廢液上出料閥門；26-2號樹脂罐原水進水閥門；27_串聯(lián)連接管進水閥門；28-2號樹脂罐沖洗水上進水閥門；29-2號樹脂罐沖洗水下進水閥門；30-2號樹脂罐再生劑進料閥門；31-2號樹脂罐再生廢液下出料閥門；32-2號樹脂罐產水閥門；33-2號樹脂罐再生廢液中出料閥門；34-2號樹脂罐再生廢液上出料閥門；36_再生廢液出水閥門；37-再生劑回收閥門。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖對本實用新型做進一步解釋。
[0012]原水進水管5分別與I號樹脂罐原水進水閥門16、2號樹脂罐原水進水閥門26通過管道連接；產水出水管8分別與I號樹脂罐產水閥門22、2號樹脂罐產水閥門32通過管道連接；再生劑進料管6 —端與再生劑儲罐3連接，另一端通過兩個管道分別與I號樹脂罐再生劑進料閥門19和2號樹脂罐再生劑進料閥門30連接；再生廢液出料管9 一端分別通過管道與I號樹脂罐再生廢液上出料閥門24、2號樹脂罐再生廢液上出料閥門34、1號樹脂罐再生廢液中出料閥門23、2號樹脂罐再生廢液中出料閥門33、1號樹脂罐再生廢液下出料閥門20、2號樹脂罐再生廢液下出料閥門31連接，另一端通過管道分別連接再生廢液出水閥門36、再生劑回收閥門37，再生劑回收閥門37的另一端通過管道與再生劑回收罐4入口連接；再生劑回收罐4的出口與回用泵14的入口通過管道連接，回用泵14的出口通過管道與再生劑進料管6連接；沖洗水進水管7分別通過管道與I號樹脂罐沖洗水上進水閥門17、2號樹脂罐沖洗水上進水閥門28、1號樹脂罐沖洗水下進水閥門18、2號樹脂罐沖洗水下進水閥門29連接；串聯(lián)連接管出水閥門21與串聯(lián)連接管進水閥門27通過串聯(lián)連接管12連接。
[0013]原水由原水進水管5經過I號樹脂罐原水進水閥門16，進入I號樹脂罐1，離子交換完成后，產水經I號樹脂罐產水閥門22，由產水出水管8流出，I號樹脂罐其他閥門關閉；原水由原水進水管5經過2號樹脂罐原水進水閥門26，進入2號樹脂罐2，離子交換完成后，產水經2號樹脂罐產水閥門32，由產水出水管8流出，2號樹脂罐其他閥門關閉；1號樹脂罐與2號樹脂罐處于并聯(lián)工作模式。
[0014]當離子交換量達到樹脂的工作交換容量時，開始進行樹脂再生反應。關閉I號樹脂罐原水進水閥門16、2號樹脂罐原水進水閥門26、1號樹脂罐產水閥門22、2號樹脂罐產水閥門32，打開I號樹脂罐再生劑進料閥門19、2號樹脂罐再生劑進料閥門30、1號樹脂罐再生廢液上出料閥門24、2號樹脂罐再生廢液上出料閥門34，再生泵13啟動；樹脂再生反應前期，再生劑消耗較多，再生廢液不可回收，再生劑回收閥門37關閉，再生廢液出水閥門36打開；樹脂再生反應后期，再生廢液中再生劑濃度較高，可回收利用，再生劑回收閥門37打開，再生廢液出水閥門36關閉，再生廢液進入再生劑回收罐4儲存，待下次樹脂再生時，首先使用。
[0015]樹脂再生完成時，需要用沖洗水將樹脂罐內剩余的再生劑排空。關閉再生泵13，關閉I號樹脂罐再生劑進料閥門19、2號樹脂罐再生劑進料閥門30、I號樹脂罐再生廢液上出料閥門24、2號樹脂罐再生廢液上出料閥門34，打開I號樹脂罐沖洗水上進水閥門17、1號樹脂罐再生廢液下出料閥門20、2號樹脂罐沖洗水上進水閥門28、2號樹脂罐再生廢液下出料閥門31，啟動沖洗泵15 ;剛開始沖洗時再生廢液出水管內再生劑濃度較高，仍可以回收，再生劑濃度過低時，打開再生廢液出水閥門36、關閉再生劑回收閥門37，繼續(xù)沖洗，沖洗完全完成時，關閉沖洗泵15，關閉所有閥門；準備進入下一階段的離子交換過程。
[0016]當原水水量偏大、離子濃度較低時，為了滿足處理水量符合要求，采用并聯(lián)工作模式；當原水水量偏小、離子濃度較高時，為了使產水被吸附離子濃度達標，需要采用串聯(lián)工作模式。具體方法是，關閉2號樹脂罐原水進水閥門26、1號樹脂罐產水閥門22，打開串聯(lián)連接管出水閥門21、串聯(lián)連接管進水閥門27，完成并聯(lián)轉串聯(lián)的運行模式。
[0017]樹脂再生反應時，也可以保持串聯(lián)工作模式，具體方法是，在樹脂再生狀態(tài)下，打開串聯(lián)連接管接口閥門，關閉I號樹脂罐的再生廢液出口和2號樹脂罐的再生劑入口。
[0018]需要指出的是，在并聯(lián)工作模式下進行離子交換反應后，同樣可以采用串聯(lián)工作模式進行樹脂再生反應，這樣可以使I號樹脂罐I中剩余的低濃度再生劑進入2號樹脂罐2，更充分利用再生劑，從而減少再生劑的浪費。
【主權項】
1.一種可并串聯(lián)切換使用且利用再生劑的離子交換樹脂裝置，其特征在于:原水進水管(5)分別與I號樹脂罐原水進水閥門(16)、2號樹脂罐原水進水閥門(26)通過管道連接；產水出水管(8)分別與I號樹脂罐產水閥門(22)、2號樹脂罐產水閥門(32)通過管道連接；再生劑進料管(6) —端與再生劑儲罐(3)連接，另一端通過兩個管道分別與I號樹脂罐再生劑進料閥門(19)和2號樹脂罐再生劑進料閥門(30)連接；再生廢液出料管(9) 一端分別通過管道與I號樹脂罐再生廢液上出料閥門(24)、2號樹脂罐再生廢液上出料閥門(34)、I號樹脂罐再生廢液中出料閥門(23)、2號樹脂罐再生廢液中出料閥門(33)、1號樹脂罐再生廢液下出料閥門(20)、2號樹脂罐再生廢液下出料閥門(31)連接，另一端通過管道分別連接再生廢液出水閥門(36)、再生劑回收閥門(37)，再生劑回收閥門(37)的另一端通過管道與再生劑回收罐(4)入口連接；再生劑回收罐(4)的出口與回用泵(14)的入口通過管道連接，回用泵(14)的出口通過管道與再生劑進料管(6)連接；沖洗水進水管(7)分別通過管道與I號樹脂罐沖洗水上進水閥門(17)、2號樹脂罐沖洗水上進水閥門(28)、1號樹脂罐沖洗水下進水閥門(18)、2號樹脂罐沖洗水下進水閥門(29)連接；串聯(lián)連接管出水閥門(21)與串聯(lián)連接管進水閥門(27)通過串聯(lián)連接管(12)連接。
【專利摘要】一種可并串聯(lián)切換使用且利用再生劑的離子交換樹脂裝置，屬于環(huán)境保護與資源綜合利用領域。使用兩個離子交換樹脂罐，通過增加串聯(lián)連接管道，在閥門的控制下實現(xiàn)并聯(lián)與串聯(lián)工作模式的切換；增加再生劑回收罐，使再生劑濃度較高的廢液二次利用，串聯(lián)工作模式下進行樹脂再生反應，上游樹脂罐的再生廢液在下游罐中得到充分利用。本實用新型實現(xiàn)了離子交換樹脂再生劑的回用，極大地提高了再生劑的利用效率，同時使離子交換系統(tǒng)更能抗擊水質和水量波動造成的沖擊。
【IPC分類】C02F1/42
【公開號】CN204625258
【申請?zhí)枴緾N201420592993
【發(fā)明人】李君占, 王偉, 王仁福
【申請人】北京鑫佰利科技發(fā)展有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2014年10月15日