專(zhuān)利名稱(chēng)：雙中排雙層床離子交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及離子交換器。更具體地說(shuō)，是一種以離子交換樹(shù)脂對(duì)含鹽水進(jìn)行脫鹽處理的離子交換器。
自離子交換樹(shù)脂用于水的脫鹽處理以來(lái)，離子交換器的結(jié)構(gòu)形式不斷改進(jìn)。為了提高出水水質(zhì)、提高周期制水量，并能適應(yīng)不同水質(zhì)的水源，尤其是適應(yīng)含鹽量高、硬度大、且永久硬度較高的地下水，目前已經(jīng)普遍使用具有單只中排裝置的雙層床結(jié)構(gòu)的離子交換器。該離子交換器內(nèi)裝兩種樹(shù)脂，一種是置于石英砂表層上方的強(qiáng)堿樹(shù)脂，另一種是位于強(qiáng)堿樹(shù)脂表層上方的弱堿樹(shù)脂。在中排裝置上面設(shè)置有壓脂層。雙層床運(yùn)行時(shí)，水從床體上部配水裝置進(jìn)入，出水由底部流出。再生堿液由床體底部進(jìn)入，由中排裝置排出。實(shí)際運(yùn)行中，不可避免地存在著如下問(wèn)題1、強(qiáng)弱樹(shù)脂之間產(chǎn)生混層，且此混層難以分開(kāi)。由于樹(shù)脂粒度不均勻，造成強(qiáng)弱樹(shù)脂比重差的交叉，即大顆粒的弱型樹(shù)脂的比重與小顆粒強(qiáng)型樹(shù)脂的比重接近或相等，僅管使用水力反洗分層，也難以分開(kāi)。再者，樹(shù)脂離子型態(tài)變化后，其視比重、濕真比重均發(fā)生不同程度的變化。強(qiáng)、弱堿樹(shù)脂的SOε4型態(tài)濕真比重都比其OH-型態(tài)的比重大得多。更有甚者，弱堿樹(shù)脂的SOε4型態(tài)比重競(jìng)高于強(qiáng)堿樹(shù)脂的OH-型態(tài)比重，此為分層難的另一重要原因。
2、存在硅膠污染問(wèn)題。失效樹(shù)脂再生時(shí)，上室的弱堿樹(shù)脂易受下層強(qiáng)堿樹(shù)脂再生廢液中SiO2的污染，使弱堿樹(shù)脂結(jié)塊包團(tuán)，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成中排裝置的損壞。同時(shí)，這一現(xiàn)象還會(huì)使包團(tuán)包裹的弱堿樹(shù)脂中的SiO2不能洗出，嚴(yán)重影響再生效果及再生后的出水水質(zhì)、降低周期制水量。
上述問(wèn)題的存在，引出了雙室雙層床結(jié)構(gòu)(又稱(chēng)疊床)的離子交換器。該結(jié)構(gòu)是用帶有水帽的鋼板將交換器隔成上下兩個(gè)室，由此，將上室中的弱堿樹(shù)脂與下室中的強(qiáng)堿樹(shù)脂被分隔。運(yùn)行中，水從雙室床頂部進(jìn)入，底部流出。再生堿液由底部進(jìn)入，頂部排出。由于鋼板的隔離，有效地避免了雙層床中強(qiáng)弱樹(shù)脂相混的現(xiàn)象，但仍然存在如下問(wèn)題1、由于上、下室分隔，在采用逆流再生時(shí)，無(wú)法進(jìn)行空氣頂壓，因而存在同一室內(nèi)的樹(shù)脂亂層。
2、SiO2硅膠污染問(wèn)題仍然存在。
3、運(yùn)行阻力大，尤其是在運(yùn)行一段時(shí)間之后，由于樹(shù)脂破碎使運(yùn)行阻力明顯加大。
4、需要增加設(shè)置清洗設(shè)備。為保證正常運(yùn)行，樹(shù)脂要定期移入清洗罐中進(jìn)行清洗。
本實(shí)用新型的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、周期制水量大、出水質(zhì)量高的雙中排雙層床離子交換器。
本實(shí)用新型的目的通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型采用雙層床體，包括位于下方的強(qiáng)堿樹(shù)脂下層床體和位于上方的弱堿樹(shù)脂上層床體，在所述弱堿樹(shù)脂的上方，設(shè)置上中排裝置，上中排的頂部置有壓脂層。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在所述下層床體和上層床體之間，設(shè)置下中排裝置。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)還在于下中排裝置的出液管通過(guò)進(jìn)堿閥與進(jìn)堿管道連接通。
與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型增加設(shè)置下中排裝置后，不僅可有效避免雙層床中存在的強(qiáng)弱堿樹(shù)脂混層問(wèn)題，而且，由于強(qiáng)堿樹(shù)脂再生廢液可從強(qiáng)堿樹(shù)脂表層的下中排裝置中直接排出，有效避免了再生強(qiáng)堿樹(shù)脂排出的SiO2對(duì)弱堿樹(shù)脂的污染。
2、本實(shí)用新型增加設(shè)置下中排裝置后，雙中排雙層床樹(shù)脂反洗分層可采用“ZS”樹(shù)脂分層法，即在樹(shù)脂分層前先將弱堿樹(shù)脂再生，使之成為OH-型，強(qiáng)堿樹(shù)脂仍保持其失效狀態(tài)，根據(jù)試驗(yàn)弱堿樹(shù)脂OH型態(tài)濕真比重及體積均最小，且強(qiáng)堿樹(shù)脂失效型態(tài)濕真比重較OH-型態(tài)大，其樹(shù)脂體積較OH-型態(tài)小，這樣使強(qiáng)弱堿樹(shù)脂的濕真比重差拉大，兩種樹(shù)脂所占體積最小，因而，采用此種方法使強(qiáng)弱堿樹(shù)脂分層容易，同時(shí)分層樹(shù)脂的膨脹率可增大，更有利于樹(shù)脂自然分層。
3、本實(shí)用新型不需要另外投資設(shè)置外清洗裝置。
4、運(yùn)行阻力小，運(yùn)行費(fèi)用低，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便，周期出水量和出水質(zhì)量都有很大的提高。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型上、下中排結(jié)構(gòu)示意圖。
以下通過(guò)實(shí)施例，結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)上步描述。
實(shí)施例如
圖1、2所示，本實(shí)施例采用雙層床體，包括位于下方的強(qiáng)堿樹(shù)脂下層床體1和位于上方的弱堿樹(shù)脂上層床體2，在弱堿樹(shù)脂的上方，設(shè)置上中排裝置3，上中排裝置3的頂部置有壓脂層4，本實(shí)施例中，在下層床體1和上層床體2之間，設(shè)置下中排裝置5。如圖所示，下中排裝置5的出液管通過(guò)進(jìn)堿閥6與進(jìn)堿管道7連接通。
運(yùn)行時(shí)，水自床體上部配水裝置進(jìn)水閥10進(jìn)入，在床體底部出水閥11中流出。
再生時(shí)，再生堿液由床體底部進(jìn)堿閥12進(jìn)入，先在下中排閥13中排出，后從上中排閥8中排出。因?yàn)楸窘Y(jié)構(gòu)能有效防止強(qiáng)堿樹(shù)脂再生排出液中SiO2對(duì)弱堿樹(shù)脂的污染，所以可采用一步再生法。也可以采用已有技術(shù)中雙層床結(jié)構(gòu)的再生方法。
失效樹(shù)脂的反洗分層。為防止樹(shù)脂離子型態(tài)對(duì)樹(shù)脂分層的影響，特采用弱堿樹(shù)脂的再生(OH)型態(tài)、強(qiáng)堿樹(shù)脂的失效型態(tài)分層。具體操作如下大反洗樹(shù)脂分層，一般是10-15運(yùn)行周期進(jìn)行一次。在進(jìn)行反洗分層時(shí)，先從下中排裝置5的進(jìn)堿閥6進(jìn)堿，將弱堿樹(shù)脂再生，再生廢液從上中排閥 8中排出。為使壓脂層4弱堿樹(shù)脂得到再生，在進(jìn)堿結(jié)束后置換開(kāi)始前，關(guān)閉上中排閥8，同時(shí)空氣頂壓閥9停止頂壓，使置換堿液繼續(xù)上升漫過(guò)壓脂層4，時(shí)間約10分鐘左右，然后打開(kāi)上中排閥8進(jìn)行排放，并恢復(fù)頂壓至置換結(jié)束。
弱堿樹(shù)脂再生后可不進(jìn)行正洗，直接進(jìn)行樹(shù)脂的反洗分層，反洗分層操作方法與已有技術(shù)中雙層床相同。
權(quán)利要求1.雙中排雙層床離子交換器，采用雙層床體，包括位于下方的強(qiáng)堿樹(shù)脂下層床體(1)和位于上方的弱堿樹(shù)脂上層床體(2)，在所述弱堿樹(shù)脂的上方，設(shè)置上中排裝置(3)，上中排裝置(3)的頂部置有壓脂層(4)，其特征是在所述下層床體(1)和上層床體(2)之間，設(shè)置下中排裝置(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙中排雙層床離子交換器，其特征是所述下中排裝置(5)的出液管通過(guò)進(jìn)堿閥(6)與進(jìn)堿管道(7)連通。
專(zhuān)利摘要雙中排雙層床離子交換器,采用雙層床體,包括位于下方的強(qiáng)堿樹(shù)脂下層床體和位于上方的弱堿樹(shù)脂上層床體,在所述弱堿樹(shù)脂的上方,設(shè)置上中排裝置,上中排的頂部置有壓脂層,其特征是在所述下層床體和上層床體之間,設(shè)置下中排裝置。本實(shí)用新型可同時(shí)避免強(qiáng)弱堿混層,以及再生強(qiáng)套樹(shù)脂排出的SiO
文檔編號(hào)B01J47/02GK2390684SQ99229099
公開(kāi)日2000年8月9日 申請(qǐng)日期1999年8月6日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月6日
發(fā)明者趙治華, 鄭玉敏, 何世衛(wèi) 申請(qǐng)人:安徽省電力試驗(yàn)研究所