專利名稱：一種流動床除鹽水處理設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種離子交換水處理設備，特別是一種去除水中離子雜質的除鹽水處理設備。
離子交換方法用于水質除鹽是一種常見的水處理方法，其原理是用陽、陰兩種離子交換樹脂分別吸附水中的陽離子和陰離子，使水中不含離子雜質，離子交換樹脂吸附離子雜質到一定程序以后就會飽和，這時要用酸和堿分別對陽樹脂和陰樹脂進行再生處理，使其恢復交換能力。現有的水質除鹽設備一般是采用固定床式的，該設備是一個容器內裝有相混合的陽、陰兩種樹脂，原水流過便對其進行交換除鹽，當工作到樹脂飽和后用水對樹脂進行反沖，利用陽、陰兩種樹脂在水中的重量不同而把兩樹脂分離開來，然后分別對兩種樹脂進行再生處理，之后再把兩種樹脂混合起來重新投入使用，這種設備再生、清洗程序復雜，操作煩瑣，樹脂利用率低，處理原水間歇進行，不能長期連續運行。許多需要連續供水的場合不適用，雖然可多設一套或幾套設備來保證連續供水，但總有一套或幾套設備待用而降低了設備的利用率，很不經濟，另外，因需要將各套設備周期性地投入運行和閑置，給操作管理帶來很多麻煩。
本發明目的在于提供一種流動床除鹽水處理設備，該設備根據流動床原理設計，可在一套設備內實現陽、陰兩種樹脂的交換、再生、清洗連續循環運行，從而實現離子交換除鹽處理長期連續地進行。
本發明如

圖1所示，由交換塔(1)、陽再生塔(2)、陽清洗塔(3)、陰再生塔(4)、陰清洗塔(5)組成，其中a.交換塔(1)自下而上地設有原水進水口(17)、陽樹脂出口(16)、陰樹脂進口(15)、陽樹脂進口(14)、陰樹脂出口(13)、除鹽水出口(11)。
b.陽再生塔(2)、陰再生塔(4)分別設有樹脂進口(21、41)、樹脂出口(25、45)、再生液進口(23、43)、廢液出口(22、42)、清洗水進口(24、44)，其中樹脂進口(21、41)、廢液出口(22、42)設在塔體上部，再生液進口(23、43)設在塔體中下部，清洗水進口(24、44)設在塔體下部，樹脂出口(25、45)設在塔體底部。
c.陽清洗塔(3)、陰清洗塔(5)分別設有樹脂進口(31、51)、樹脂出口(34、54)、清洗水進口(33、53)、廢液出口(32、52)，其中樹脂進口(31、51)、廢液出口(32、52)設置在塔體上部，清洗水進口(33、53)設在塔體下部，樹脂出口(34、54)設在塔體底部。
d.交換塔(1)陽樹脂出口(16)與陽再生塔(2)樹脂進口(21)通過管道相連通，陽再生塔(2)樹脂出口(25)與陽清洗塔(3)樹脂進口(31)相連通，陽清洗塔(3)樹脂出口(34)與交換塔(1)陽樹脂進口(13)連通，且連通管道上設有射流器(35)。
e.交換塔(1)陰樹脂出口(13)與陰再生塔(4)樹脂進口(41)通過管道相連通，陰再生塔(4)樹脂出口(45)與陰清洗塔(5)樹脂進口(51)相連通，陰清洗塔(5)樹脂出口(54)與交換塔(1)陰樹脂進口(14)相連通，且連通管道上設有射流器(55)。
依照上述結構，本實用新型從而組成一套完整的流動床除鹽水處理設備，其工作過程及原理如下安裝時，陽再生塔(2)再生液進口(23)與高位酸溶液箱(6)相通，陰再生塔(4)再生液進口(43)與高位堿溶液箱(7)相通，陽再生塔(2)、陽清洗塔(3)、陰再生塔(4)、陰清洗塔(5)的清洗水進口(24、33、44、53)分別通過管道與清洗水源相連通，且清洗水主管道上設有加壓水泵(6)。樹脂運行時，新生的陽、陰樹脂分別從陽樹脂進口(13)和陰樹脂進口(14)進入交換塔(1)內，如圖2所示，由于陽、陰樹脂比重不同，陽樹脂較重，因此陽樹脂向下流動而陰樹脂向上流動，陽、陰兩種樹脂逆向流動而形成混合狀態，陽樹脂繼續下降到塔底基本飽和失效，由陽樹脂出口(15)排出，同時，陰樹脂繼續上升到塔上部基本飽和失效，由陰樹脂出口(12)排出;又由于陽樹脂進口(13)比陰樹脂進口(14)高，故陽、陰樹脂在交換塔體內分布狀況是底層為陽樹脂、中間為陽、陰兩種樹脂的混合區，上層為陰樹脂。交換塔(1)工作時，原水由交換塔(1)進水口(17)進入塔底，經布水裝置分布后向上流動，原水首先與陽樹脂接觸，除去一部分陽離子，然后到達陽、陰樹脂混合區，在這里由于同時進行陽、陰離子交換，水中的陽、陰離子同時被除去，因此不存在離子交換過程反離子抑制交換向除鹽方向進行的現象，除鹽的交換反應進行得徹底;水再上升到上部的陰樹脂層進行最后的陰離子交換反應后成為不含離子雜質的除鹽水，除鹽水通過集水裝置收集后由出口(11)流出，經過這個過程即完成了水的除鹽處理。而與此同時為了實現連續的離子交換處理，從交換塔(1)排出的飽和陽、陰樹脂分別進入陽再生塔(2)和陰再生塔(4)內，在此其由于重力作用從上到下流動，與由清洗水進口進入的、清水帶動的、由下而上流動的再生液進行充分的離子交換再生反應，樹脂到達塔底時已充分再生，經樹脂出口(25、45)排出，反應完的再生液廢液由廢液出口(22、44)排出。經過再生的陽、陰樹脂又分別進入陽清洗塔和陰清洗塔，由自下而上的清洗水洗去殘留的再生液后分別由樹脂出口(34、54)排出，經射流器(35、55)噴射分別輸送到交換塔(1)陽樹脂進口(14)和陰樹脂進口(15)進入塔內，從而完成樹脂交換、再生、清洗的一次循環，由此循環不斷，從而實現離子交換除鹽處理長期連續地運行。
上述交換塔(1)、陽或陰再生塔(2，4)、陽或陰清洗塔(3，5)三者高度依次降低，由此，陽、陰樹脂在從交換塔到再生塔再到清洗塔的運行中以樹脂高度差重量為動力即可完成，否則樹脂輸送管路上必須加輸送動力裝置(如射流器等)，使結構復雜。上述各塔之間高度差值參照常規方法計算而定。
上述陽、陰再生塔(2，4)、陽或陰清洗塔(3，5)內部結構與現有的三塔式流動床水處理設備的大致相同。另外，為了便于操作及控制，一些管路上設置有閥表一類的測量、控制裝置，這類裝置根據實際使用情況設置，與現有的其他流動床設備大致相同。
需要指出的是本發明還可有另一種相類似的結構方案，如圖3所示，原圖2中的陽再生塔、清洗塔(2，3)合并為圖3中陽再生清洗塔(7)，而原陰再生塔、清洗塔(4，5)合并為陽再生清洗塔(8)該陽再生清洗塔、陰再生清洗塔分別設有樹脂進口(71，81)、樹脂出口(76，86)、再生液進口(73，83)、廢液出口(72，82)、清洗水進口(75，85)，其中樹脂進口(71，81)、廢液出口(72，82)設置在塔體上部，再生液進口(73，83)設在塔體中下部，清洗水進口(75，85)設在塔體下部(與再生液進口保持一定距離)，樹脂出口(76，86)設在塔體底部，交換塔(1)結構同上，交換塔(1)陽樹脂出口(16)、進口(11)分別與陽再生清洗塔(7)樹脂進口(71)、出口(76)通過管道相連通，且輸送飽和樹脂管道上設有射流器(77)，交換塔(1)陰樹脂出口(13)、進口(15)分別與陰再生清洗塔(8)的樹脂進口(81)、出口(86)相連通，且輸送飽和樹脂的管道上設有射流器(87)，由此同樣組成一套完整流動床的除鹽水處理設備，其運行機理與上一方案基本一致，不同的是再生、清潔在同一塔內完成。
為了節約用水，用于輸送飽和樹脂的水一般在陽、陰再生清洗塔頂收集后再輸送回交換塔(1)底部進行處理。上述陽、陰再生清洗塔(7，8)內部結構與現有的雙塔式流動床水處理設備的大致相同。其管路上表閥一類裝置的設置也與其他流動床設備大致相同。
上述陽、陰再生塔、清洗塔或陽、陰再生清洗塔所用清洗水可以是原水，為提高除鹽質量，最好采用經過除鹽處理的除鹽水，為此交換塔(1)在集水段設有自用出水口(12)，其通過管道與各清洗水進口(24、33、44、53或75、85)相連通，其主管路上設置有加壓水泵(6)。
上述交換塔(1)的陽樹脂出口(16)和陰樹脂出口(13)一般分別設置在塔體(直身段)下端部和上端部，而陽樹脂進口(14)和陰樹脂進口(15)設置在塔體中部，其間距離一般為塔體(直身段)長度的1/4～1/2較為適宜。
交換塔(1)為了防止因局部水流不均勻而擾亂樹脂層，其內設有若干塊布水擋板(18)，它使樹脂相對在某一區段內運動而不致于大范圍地竄動。圖2所示交換塔內設有二塊布水擋板(18)，一塊設在陽樹脂進口(14)上方，另一塊設在陰樹脂進口(15)下方。
本發明與現有的固定床式除鹽設備相比具有以下優點1.交換塔上下交錯設置陽、陰樹脂進口的位置，使陽樹脂層和陰樹脂層即有重疊的部分又有分離部分，樹脂這種分布方式很合理，優越性很多一是既保證了陽、陰樹脂有混合區，使除鹽交換反應徹底，又保證了陽、陰兩種樹脂在將進入再生階段前分離，二是既保證了陽、陰兩種樹脂層的高度，又減少了塔身高度，使塔內空間利用率提高。
2.采用流動床式結構，陽、陰樹脂的交換、再生、清洗可連續循環進行，從而實現離子交換除鹽制水長期連續地進行;
3.設備流程簡單、調節簡易，制水可靠性提高;
4.可用簡單的方法隨時調整系統的運行效果，具體表現在如對不同的水質含陽、陰離子量的不同，本發明可很容易地通過調整陽、陰樹脂相對運行速度的方法來調節某種離子的交換能力，使出水水質穩定，可靠。
5.綜合投資較固定床除鹽設備少，特別是在需連續供水的場合，采用本發明易管理、易操作，設備布置緊湊，占地面積少，設備利用率高，經濟實用。
綜上所述，本發明采用流動床結構設計而成，具有結構合理、流程簡單、調節簡易，出水水質穩定可靠等優點，可實現長期連續供水，適用于低壓鍋爐一級除鹽水處理，也廣泛適用于冶金、紡織、造紙、化工、食品等行業工藝用水的一級除鹽處理。
圖1為本發明結構示意圖;
圖2為交換塔(1)結構示意圖;
圖3為本發明另一種結構形式示意圖;
權利要求
1.一種流動床除鹽水處理設備，其特征在于由交換塔(1)、陽再生塔(2)、陽清洗塔(3)、陰再生塔(4)、陰清洗塔(5)組成，其中a.交換塔(1)自下而上地設有原水進水口(17)、陽樹脂出口(16)、陰樹脂進口(15)、陽樹脂進口(14)、陰樹脂出口(13)、除鹽水出口(11)。b.陽再生塔(2)、陰再生塔(4)分別設有樹脂進口(21、41)、樹脂出口(25、45)、再生液進口(23、43)、廢液出口(22、42)、清洗水進口(24、44)，其中樹脂進口(21、41)、廢液出口(22、42)設在塔體上部，再生液進口(23、43)設在塔體中下部，清洗水進口(24、44)設在塔體下部，樹脂出口(25、45)設在塔體底部。c.陽清洗塔(3)、陰清洗塔(5)分別設有樹脂進口(31、51)、樹脂出口(34、54)、清洗水進口(33、53)、廢液出口(32、52)，其中樹脂進口(31、51)、廢液出口(32、52)設置在塔體上部，清洗水進口(33、53)設在塔體下部，樹脂出口(34、54)設在塔體底部。d.交換塔(1)陽樹脂出口(16)與陽再生塔(2)樹脂進口(21)通過管道相連通，陽再生塔(2)樹脂出口(25)與陽清洗塔(3)樹脂進口(31)相連通，陽清洗塔(3)樹脂出口(34)與交換塔(1)陽樹脂進口(13)連通，且連通管道上設有射流器(35)。e.交換塔(1)陰樹脂出口(13)與陰再生塔(4)樹脂進口(41)通過管道相連通，陰再生塔(4)樹脂出口(45)與陰清洗塔(5)樹脂進口(51)相連通，陰清洗塔(5)樹脂出口(54)與交換塔(1)陰樹脂進口(14)相連通，且連通管道上設有射流器(55)。
2.根據權利要求1所述的水處理設備，其特征在于上述交換塔(1)、陽再生塔(2)或陰再生塔(4)、陽清洗塔(3)或陰清洗塔(5)三者高度依次降低。
3.一種流動床除鹽水處理設備，其特征在于由交換塔(1)、陽再生清洗塔(7)、陰再生清洗塔(8)組成，其中a.交換塔(1)自下而上地設有原水進水口(17)、陽樹脂出口(16)、陰樹脂進口(15)、陽樹脂進口(14)、陰樹脂出口(13)、除鹽水出口(11)。b.陽、陰再生清洗塔分別設有樹脂進口(71，81)、樹脂出口(76，86)、再生液進口(73，83)、廢液出口(72，82)、清洗水進口(75，85)，其中樹脂進口(71，81)、廢液出口(72，82)設置在塔體上部，再生液進口(73，83)設在塔體中下部，清洗水進口(75，85)設在塔體下部，樹脂出口(76，86)設在塔體底部。c.交換塔(1)陽樹脂出口(16)、進口(11)分別與陽再生清洗塔(7)樹脂進口(71)、出口(76)通過管道相連通，且輸送飽和樹脂管道上設有射流器(77)。d.交換塔(1)陰樹脂出口(13)、進口(15)分別與陰再生清洗塔(8)的樹脂進口(81)、出口(86)相連通，且輸送飽和樹脂的管道上設有射流器(87)。
4.根據權利要求1或2所述的水處理設備，其特征在于上述交換塔(1)的陽樹脂出口(16)和陰樹脂出口(13)分別設置在塔體(直身段)下端部和上端部，陽樹脂進口(14)和陰樹脂進口(15)設置在塔體中部，其間距離為塔體(直身段)長度的1/4～1/2。
5.根據權利要求1或2所述的水處理設備，其特征在于上述交換塔(1)設有自用出水口(12)，其通過管道與各塔清洗水進口相連通，其主管路上設置有水泵(6)。
6.根據權利要求1或2所述的水處理設備，其特征在于上述交換塔(1)內設有布水擋板(18)。
7.根據權利要求6所述的水處理設備，其特征在于上述交換塔(1)內設有二塊布水擋板(18)，一塊設在陽樹脂進口(14)上方，另一塊設在陰樹脂進口(15)下方。
全文摘要
一種流動床除鹽水處理設備。本發明由交換塔、陽再生塔、陽清洗塔、陰再生塔、陰清洗塔組成。本發明根據流動床原理設計，可實現陽、陰兩種樹脂的交換、再生、清洗連續循環進行，從而實現離子交換除鹽制水長期連續地進行。本發明結構合理、流程簡單、調節簡易，出水質量穩定可靠，廣泛適用于低壓鍋爐及冶金、紡織、造紙、化工、食品等行業工藝用水的一級除鹽處理。
文檔編號C02F1/42GK1086495SQ92110888
公開日1994年5月11日 申請日期1992年10月31日 優先權日1992年10月31日
發明者林華根 申請人:順德市廣容水處理設備廠