專利名稱：雙室無頂壓逆流再生離子交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種新型雙室無頂壓逆流再生離子交換器，它屬于化學(xué)水處理設(shè)備。
現(xiàn)有的雙室雙層床是在交換器中間設(shè)一隔板，分成二室，上室為弱型樹脂，下室為強(qiáng)型樹脂，現(xiàn)有的雙室雙層固定床均存在以下缺陷(1)、下室樹脂再生時，樹脂層不穩(wěn)，有亂層現(xiàn)象，影響再生效果；(2)、兩層樹脂之間無排廢液裝置，致使下室廢液進(jìn)入上室造成下層樹脂過度失效，且增加了再生藥耗；(3)、上室樹脂再生時，為靜壓逆流再生，更無法保證樹脂不亂層，故再生效果不佳。
本發(fā)明的目的在于提供一種雙室雙層無頂壓逆流再生陰陽離子交換器，在交換器中間設(shè)置分水裝置(排廢裝置)，使下室的樹脂膨脹形成機(jī)械頂壓，解決下室樹脂在逆流再生中不亂層，防止下室有害廢液進(jìn)入上室，上室采用無頂壓逆流再生，中部排除再生廢液，形成負(fù)壓，提高再生劑的利用率，取得好的再生效果?？墒固烊凰泻械拟}鹽、鎂鹽和鈉鹽，其溶解固溶物含量在1000毫克／升以下者，通過一級雙室雙層陰陽離子交換器，降低為2毫克／升，相當(dāng)于水的導(dǎo)電度為5微歐／厘米。再生劑酸比耗為1.15，堿比耗為1.20，出水質(zhì)量達(dá)含鈉量＜50微克／升，二氧化硅可低于20微克／升。
為解決上述任務(wù)，結(jié)合附


圖1雙室雙層無頂壓逆流再生陰陽離子交換器結(jié)構(gòu)示意圖，圖2排水裝置，圖3弓形多孔板，圖4中間分水裝置，圖5中上疏水裝置，圖6再生裝置，圖7進(jìn)水裝置。說明本發(fā)明的技術(shù)方案是由園柱形筒體罐11、管系19、壓力表裝置8、排水裝置3、弓形多孔板12、中間分水裝置13、中上疏水裝置14、再生裝置18、進(jìn)水裝置21，組成園形筒體罐11，底部中央焊接排水接管1，中部裝有弓形孔板12，中間分水裝置13，中上疏水裝置14，將筒體分成上、下室，筒體裝有視鏡6、10、17、20，開設(shè)人孔15、24、26、29，在上室的中部裝有再生裝置18，筒體罐11的頂部裝置進(jìn)水裝置21，中央焊接進(jìn)水接管22，在其側(cè)焊接空氣接管23，上室的下部焊接卸料口16，再生裝置的下面焊接再生液出口，管系下端接有反洗排水閥門7，進(jìn)水閥門28，排水管1的上端接有排水閥門2，再生液出口閥門31，出水口閥門4，反洗水口閥門30。
結(jié)合SWH－G20型雙室無頂壓逆流再生離子交換器實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明的技術(shù)方案，園形筒體罐11直徑2000毫米，筒體總長7460毫米，用10毫米厚鋼板焊接制成，各視鏡中心線距筒底尺寸為視鏡6、10、17、20分別為765、2165、5265、6705毫米，各入孔29、15、26、24中心線距筒底尺寸各為1000、3205、4315、6480毫米，排水接管1公稱通徑為125毫米，排出口閥門2，再生液出口閥門公稱通徑均為125毫米，距筒體底面30毫米，出水口閥門4、反洗水口閥門30公稱通徑均為125毫米，距筒體底面為493毫米，卸料口5公稱通徑為100毫米，距筒體底面距離695毫米，反洗排水口閥門7、進(jìn)水口閥門28公稱通徑均以125毫米，距筒體底面880毫米，卸料口16公稱通徑100毫米，距筒體底面4010毫米，廢生液出口25，公稱通徑100毫米，距筒體底面4465毫米，中間分水裝置中心線距筒體底面3105毫米。
排水裝置3、弓形多孔板12的下弓形多孔板33、上弓形多孔板7、中上疏水裝置14、進(jìn)水裝置21的弓形多孔板的球面半徑分別為350、500、510、338、400毫米，板厚度分別為12、10、6、12、12毫米，截面直徑分別為600、400、400、480、450毫米，板孔直徑和孔數(shù)分別為φ20(φ14)毫米226孔，φ6毫米1240孔，φ6毫米1240孔，φ20(φ14)毫米226孔，φ18(φ12)毫米126孔，弓形多孔板3、14、21可選用A3鋼板，園括弧中的孔直徑為襯膠后的孔徑，弓形多孔板33、7選用不銹鋼板，32為擋水板，中間分水裝置13由兩個園錐形筒34和園形筒35及分水排廢接管36焊接組成，錐形大端直徑1996毫米，小端及園形筒直徑為430毫米，分水裝置高為1680毫米。再生裝置18由母管37、支管38觀灌和接管39組成，選用不銹鋼材料，凡不是不銹鋼而接觸液體介質(zhì)的表面都襯有耐酸橡膠。
Ⅰ型交換器上室樹脂層1.2米，下室樹脂層1.4米，Ⅱ型上室樹脂層1米，下室樹脂層1.6米，陽床上室為弱酸性樹脂，可采用D113或D111，下室為強(qiáng)酸性樹脂，可采用001×7或大孔強(qiáng)酸樹脂，陰床上室為弱堿性樹脂，可采用D354或D301×6，下室為強(qiáng)堿性樹脂，可采用201×7，201×4或強(qiáng)堿大孔樹脂。
當(dāng)離子交換器工作一段時間達(dá)到了樹脂的總工作交換容量時，交換器出水質(zhì)量明顯劣化，此時應(yīng)停止運(yùn)行，進(jìn)行再生處理，陽床一般采用鹽酸再生，陰床采用燒堿再生。
再生液經(jīng)交換器下部排水裝置3的弓形孔板均勻上升，強(qiáng)酸樹脂，強(qiáng)酸樹脂再生時體積膨脹充滿下錐形筒34形成機(jī)械頂壓防止亂層，弱酸樹脂，弱堿樹脂層上部設(shè)置魚骨狀排液裝置18由負(fù)壓氣流經(jīng)壓脂層壓實樹脂，防止亂層。
本實用新型使用方法(一)投運(yùn)前的準(zhǔn)備工作1、石英砂的酸洗上、下室裝入不同粒度級配的石英砂。將下室入孔上好，并注滿清水，自上室入孔26注入15％的鹽酸浸泡12～24小時，根據(jù)石英砂的純度情況注酸一次或幾次，以清洗雜質(zhì)為度，廢液從中間分水裝置13排放，然后酸洗下室石英砂，酸洗后清水沖洗至無甲基橙酸度為止。
2、新樹脂的予處理工業(yè)樹脂中常含有少量未參加聚合的高分子、低分子物質(zhì)或分解產(chǎn)物，還有微量銅、鐵、鉛等無機(jī)雜質(zhì)。在新樹脂使用前除去這些有害雜質(zhì)，可以提高樹脂的穩(wěn)定性。但由于弱酸、弱堿樹脂既在上部不太影響出水質(zhì)量，又因其轉(zhuǎn)型膨脹率很高，所以一般不進(jìn)行予處理。
(1)下室裝入樹脂強(qiáng)酸樹脂、強(qiáng)堿樹脂因型號不同或制造工藝上的差異，轉(zhuǎn)型膨脹率不盡一致，所以在裝入樹脂前，陽樹脂應(yīng)作轉(zhuǎn)H型試驗，陰樹脂做OH型試驗，求出轉(zhuǎn)型膨脹率，而確定裝入的數(shù)量。上室的弱酸、弱堿樹脂逆洗膨脹率一般為80％～100％，視孔鏡17的中心線為樹脂層高度的85％。
先用水力輸送樹脂器自裝料口9、輸入海綿白球其量為視孔鏡10中心線之上1／2處，然后輸入樹脂，根據(jù)計算留有一定的間隙、轉(zhuǎn)型時恰好與白球頂實。
(2)陽樹脂的處理陽床下室裝好樹脂用清水沖洗至排水無色，然后將水排凈，打入20％食鹽水浸泡24小時。清水沖洗至氯根不比生水大50毫克／升，然后8～10％的Hcl浸泡8小時，用清水沖洗至不顯酸性，再用5％NaOH浸泡4小時，清水沖洗至微堿性，最后以5％的HcL徹底再生，沖洗至鈉離子含量低于100毫克／升，一般當(dāng)堿處理清洗后，先將弱酸樹脂輸入上室，其樹脂高度恰好到視孔鏡17中心線以下1／2處，清水沖洗弱酸樹脂自中部排水澄清為止。然后再進(jìn)行強(qiáng)酸樹脂和弱酸樹脂的再生。
(3)陰樹脂的處理強(qiáng)堿陰樹脂處理的方法與強(qiáng)酸陽樹脂相同，用NaOH浸泡后，上室裝入弱堿樹脂沖洗后與強(qiáng)堿樹脂一起再生，再生后沖洗至導(dǎo)電度小于5微西／厘米，二氧化硅小于100微克／升。
初次投運(yùn)的交換器在沒有除鹽水的條件下，一次再生大都不符合水質(zhì)要求，可用第一次處理出水，再進(jìn)行陽床和陰床的再生，直達(dá)到出水質(zhì)量符合部頒標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為止。
(二)運(yùn)行操作1、正常運(yùn)行陽床開啟進(jìn)水閥門，其它閥門全關(guān)，控制流量在額定出力之內(nèi)，進(jìn)出口壓力差符合要求，向脫碳器供水定期取樣分析，硬度、酸度和含鈉量，硬度～0，含鈉量＜100微克／升。
陰床開啟進(jìn)水和供水閥門。其它閥門皆關(guān)，控制流量在額定出力之內(nèi)，壓差不超過0.01兆帕，向除鹽水箱或陰陽離子混合床供水，定期分析導(dǎo)電度＜5微西／厘米，二氧化硅小于100微克／升。
2、雙室雙層床的再生(1)小反洗、小反洗的目的系將中排以上的樹脂層沖洗干凈。小反洗時開小反洗進(jìn)水閥門30和反洗排水閥門7，反洗流速一般為5～10米／時。以能將雜質(zhì)沖出而無樹脂有效顆粒為度，反洗時間約10分鐘，但以反洗排水澄清為準(zhǔn)。
(2)大反洗開大反洗進(jìn)水閥門30，開中部排水門36，控制反洗流速約為8～10米／時，待中部排水澄清時關(guān)中部排水門36，開反洗排水門7沖洗弱酸或弱堿樹脂控制流量使視孔鏡17略見樹脂，排水中無有效樹脂顆粒，沖至排水澄清為止。
大反洗開反洗進(jìn)水閥門30時，必須緩慢開啟，避免流量過大而造成設(shè)備破壞，一般在反洗排水管中加節(jié)流孔板，以免流量過大沖出樹脂，并易損壞部件。
陰床陽床大反洗一般可運(yùn)行10周期進(jìn)行一次。
(3)上部排水每次反洗結(jié)束后，開空氣管閥23，自上室中排放水門25放水，將閥門開至最大，排至中排放水管無水流出為止。
(4)進(jìn)再生液開啟進(jìn)再生液閥門31，開噴射器進(jìn)水閥門并調(diào)正其開度使中排排水適中，空氣管吸氣顯著，然后，緩慢稍開中部排水門，使上部中排排水若有若無，保持上室水位不升不降。
開啟酸堿計量箱至噴射器的閥門、調(diào)正開度使再生流速4米／時調(diào)正再生液濃度，鹽酸為3～5％，燒堿為2～3％。當(dāng)中部排水PH值小于4時，陰床中部排水PH值大于10時，關(guān)閉中部排水門，自上室中排廢，至用完予定酸堿液量為止。
(5)置換逆洗當(dāng)進(jìn)完酸堿液后，關(guān)閉出酸進(jìn)堿閥門，置換水仍通過噴射器進(jìn)入交換器內(nèi)，流速保持不變，逆洗至排水基本達(dá)到出水質(zhì)量時為止。
(6)小正洗小正洗是為了沖洗上室中排以上的樹脂，所以開進(jìn)水門調(diào)正流量沒過壓層為度，一般沖洗3～5分鐘即可。
(7)正洗正洗時開空氣門，開進(jìn)水閥門28和正洗排水閥門4，調(diào)正進(jìn)水門開度和排水門開度，當(dāng)沖洗合格時，交換器達(dá)到滿水，一般正洗20～30分鐘，當(dāng)出水質(zhì)量達(dá)到合格為止。
SWH－G20型雙室無頂壓逆流再生離子交換器額定制水量為65噸／小時。
本實用新型所提供的雙室雙層無頂壓逆流再生離子交換器，產(chǎn)水質(zhì)量好，酸堿耗量低，運(yùn)行周期長，節(jié)約自用水量，容易達(dá)到排廢標(biāo)準(zhǔn)，一臺雙室床能頂兩臺單層床用，因此占地面積可節(jié)省一半。所產(chǎn)水可供中高壓鍋爐的補(bǔ)給水和中低壓供熱鍋爐的給水，也可用于化工、醫(yī)療、印染、電子等工業(yè)用水。
權(quán)利要求1.一種雙室無頂壓逆流再生離子交換器，由園形筒體罐11、排水接管1、排水裝置3、進(jìn)水裝置21、進(jìn)水接管22、和管系19組成，其特征在于在園形筒體罐11的中部設(shè)置弓形多孔板12、中間分水裝置13和中上疏水裝置14，在上室的中部按裝再生裝置18、罐頂置有空氣接管23。
2.按照權(quán)利要求1所述的雙室無頂壓逆流再生離子交換器，其特征在于所說的中間分水裝置13由二個錐形筒34、園形筒35和分水接管36焊接制成。
專利摘要雙室無頂壓逆流再生離子交換器，它屬于化學(xué)水處理設(shè)備。技術(shù)關(guān)鍵在于雙室床下室的樹脂膨脹形成機(jī)械頂壓，上室采用無頂壓逆流再生，中部排出再生廢液形成負(fù)壓，提高了設(shè)備效率，降低酸堿耗，使產(chǎn)水質(zhì)量好，水的導(dǎo)電度可達(dá)5微歐/厘米。運(yùn)行周期長，節(jié)約自用水量，容易達(dá)到排廢標(biāo)準(zhǔn)，一臺雙室床能頂兩臺單層床用，占地面積，可節(jié)省一半。所產(chǎn)水可供中高壓鍋爐的補(bǔ)給水和中低壓供熱鍋爐的給水，也可用于化工、醫(yī)療、印染、電子等工業(yè)用水。
文檔編號C02F1/42GK2055496SQ8920585
公開日1990年4月4日 申請日期1989年7月24日 優(yōu)先權(quán)日1989年7月24日
發(fā)明者魏克誠, 馮樹德, 胡慶道, 魏敬宇 申請人:淄博水處理設(shè)備廠