專利名稱：離子交換純水處理器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種純水處理器，特別涉及的是一種離子交換純水處理器。
已有的對水進(jìn)行凈化，大多采用電滲析法，反滲透法、離子交換法。
1)，電滲折法是在直流電場作用下，利用離子交換膜的選擇滲透性能分離水中電解質(zhì)的原理而制取純水。所需設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，消耗電能，水凈化效果差，所耗資金多。
2)，反滲透法是利用壓力差使水中的雜質(zhì)和水分離，是一項(xiàng)膜分離技術(shù)。技術(shù)復(fù)雜、耗能大，設(shè)備易出故障，水凈化效果差，所耗資金多。
3)，舊設(shè)備離子交換法離子交換法是利用離子交換樹脂的交換基因中有可與水中化學(xué)雜質(zhì)交換的能力而除掉水中雜質(zhì)。離子交換法水凈化效果好，除鹽效率高。但設(shè)備均采用鋼體材料和硬質(zhì)塑料盛裝離子交換樹脂，在生產(chǎn)純水過程中無法對水流情況和離子交換樹脂動態(tài)過程進(jìn)行有效監(jiān)控，難免產(chǎn)生溝流和無水墊層情況，影響水處理效果，難以保證質(zhì)量穩(wěn)定的水生產(chǎn)；鋼材易被腐蝕，由此而產(chǎn)生的污染物對離子交換樹脂有嚴(yán)重的污染作用，破壞離子交換樹脂的使用效果，設(shè)備體積大，占地寬。
鑒于以上原因，本實(shí)用新型的目的是為了提供一種生產(chǎn)純水質(zhì)量高，生產(chǎn)成本低，節(jié)約能源，使用安全，壽命長的離子交換純水處理器。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型中有底座，置于底座上的陽離子交換柱，陰離子交換柱，含原水進(jìn)口閥和排污閥的微孔過濾器，含排菌閥的超濾過濾器，底座上有與陽離子交換相通的進(jìn)水閥、進(jìn)酸閥，與陰離子交換柱相通的進(jìn)堿閥，出口，置于底座內(nèi)的交換閥(13)分別與陽離子交換柱的進(jìn)口端、微孔過濾器的出口端連通，交換閥(14、16)分別連接于陽離子交換柱的由口端上，交換閥(15)與陽離子交換柱的進(jìn)口端、微孔過濾器的出口端連通，交換閥(17)與陽離子交換柱的出口端、陰離子交換柱的進(jìn)口端連通，交換閥(18)連接于陰離子交換柱的進(jìn)口端，交換閥(19)接于超濾過濾器的進(jìn)口端，置于底座內(nèi)的管道將各閥分別與陽離子交換柱、陰離子交換柱、微孔過濾器、超濾過濾器和出口連通(參見


圖1～
圖15)。
上述的陽離子交換柱、陰離子交換柱中有含進(jìn)、出樹脂口的可分別裝陽、陰樹脂的管柱、裝于管柱上部的含過水孔的固定法蘭上的過水帽法蘭，固定在管柱頂部的封頭(參見圖2)，在管柱內(nèi)裝離子交換樹脂能吸附交換水中雜質(zhì)。
上述的微孔過濾器、超濾過濾器中有與底座連接的柱體，裝于柱體中的固定于柱體上的有支撐柱的過濾膜壓盤，與有支撐柱的過濾膜壓盤連接的無支撐柱的過濾膜壓盤，含微孔或超濾孔的過濾膜置于有支撐柱的過濾膜壓盤和無支撐座過濾膜壓盤中(參見圖3)，置于柱體內(nèi)的過濾膜可選用國內(nèi)最先進(jìn)超濾材料制成，能過濾水中物理性雜質(zhì)，能殺滅病菌，能隨時排污，能保護(hù)離子交換柱和離子交換樹脂。
上述的陽離子交換柱、陰離子交換柱采用無縫有機(jī)玻璃管制成，微孔過濾器、超微過濾器采用有機(jī)玻璃制成(參見圖2、圖3)，陽、陰離子交換柱采用無縫有機(jī)玻璃管制成，透明度高，可有效監(jiān)控水處理過程中離子交換樹脂和水的動態(tài)情況，克服溝流現(xiàn)象和無水墊層現(xiàn)象發(fā)生，及時排除CO2對離子交換的阻礙作用，確保高質(zhì)量水質(zhì)的生產(chǎn)，有機(jī)玻璃管盛裝離子交換樹脂對樹脂完全無污染，保證樹脂的交換作用效果和使用壽命，微孔過濾器和超濾過濾器采用有機(jī)玻璃制成，透明度高，可有效監(jiān)控水質(zhì)過濾情況。
參見
圖1、圖4～
圖15，待處理水經(jīng)過過濾器預(yù)處理完全排除物理性雜質(zhì)后進(jìn)入離子交換柱中進(jìn)行化學(xué)處理排除化學(xué)雜質(zhì)而生產(chǎn)無害粒子和離子的水后再經(jīng)超濾過濾器處理除菌。水流經(jīng)工藝過程是利用自來水壓力或泵壓力(非自來水給水)水進(jìn)入過濾器預(yù)處理，再進(jìn)入交換柱化學(xué)處理再超濾后進(jìn)入盛水箱而成為高純度水。
在進(jìn)行化學(xué)處理時，離子交換樹脂先引進(jìn)(再生)無害離子，工作時將水中的有害離子引進(jìn)樹脂而交換出無害離子進(jìn)入水中，由此生產(chǎn)無害離子水。當(dāng)有害離子填滿樹脂后，樹脂失效，又通過再生法引進(jìn)無害離子進(jìn)入樹脂，恢復(fù)樹脂的交換功能。
與已有的技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)
1，生產(chǎn)的純水質(zhì)量高，生產(chǎn)的去鈣、鎂離子水，鈣、鎂離子含量在0～0.03mmol/L范圍內(nèi)，各種低壓鍋爐使用安全可靠。
2，生產(chǎn)出的純水和高純水導(dǎo)電率在0＜1μs/cm范圍內(nèi)，適合任何級別用水的單位和部門用水。
3，可直接生產(chǎn)遠(yuǎn)高于蒸餾水質(zhì)量的高純水，故能節(jié)約大量的能源和設(shè)備，降低成本，可為用戶提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少產(chǎn)品中因水而帶來的雜質(zhì)。
4，體積小，重量輕，占地面積小，外形美觀、新穎，操作使用方便，設(shè)備抗酸、堿腐蝕，使用壽命長。
5，適用范圍廣，可為輕重工業(yè)部門、科研單位提供生產(chǎn)純水、高純水的新穎先進(jìn)的設(shè)備，提高產(chǎn)品質(zhì)量；為低壓鍋爐用戶提供爐外水處理設(shè)備，防止鍋爐結(jié)生水垢，延長鍋爐使用壽命，節(jié)約能源、資金；可為醫(yī)藥等部門提供優(yōu)質(zhì)蒸餾水生產(chǎn)產(chǎn)品，節(jié)約燃料，節(jié)約資金；可為城鄉(xiāng)居民提供處理污染水源的先進(jìn)可靠設(shè)備，飲用高潔凈度水。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的實(shí)施例
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為離子交換柱結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為過濾器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為失效陽離子交換樹脂反沖洗流程圖。
圖5為陽離子交換樹脂再生進(jìn)酸流程圖。
圖6為陽離子交換樹脂再生浸泡CO2流程圖。
圖7為清洗陽離子交換樹脂流程圖。
圖8為失效陰離子交換樹脂反沖洗流程圖。
圖9為陽離子交換樹脂再生進(jìn)堿流程圖。
圖10為陰離子交換樹脂再生浸泡流程圖。
圖11為陰離子交換樹脂清洗(兼固定床生產(chǎn)循環(huán)冷卻水)流程圖。
圖12為浮動床生產(chǎn)循環(huán)冷卻水流程圖。
圖13為固定床生產(chǎn)蓄電池用水、優(yōu)質(zhì)蒸餾水、優(yōu)質(zhì)純水流程圖。
圖14為排污流程圖。
圖15為排菌流程圖。
參見
圖1，本實(shí)用新型中有采用PVC板材和鉻鋼焊接而成的箱體底座1，與底座1上的板面螺紋連接的陽離子交換柱2，陰離子交換柱3，含原水進(jìn)口閥4和排污閥5的微孔過濾器6、含排菌閥7的超濾過濾器8，底座1上有與陽離子交換柱相通的進(jìn)水閥9、進(jìn)酸閥10，與陰離子交換柱相通的進(jìn)堿閥11，出口12、21，置于底座內(nèi)的交換閥13分別與陽離子交換柱的進(jìn)口端、微孔過濾器的出口端連通，交換閥14、16分別連接于陽離子交換柱的出口端上，交換閥15與陽離子交換柱的進(jìn)口端，微孔過濾器的出口端連通，交換閥17與陽離子交換柱的出口端，陰離子交換柱的進(jìn)口端連通，交換閥18連接于陰離子交換柱的進(jìn)口端，交換閥19接于超濾過濾器的進(jìn)口端。置于底座內(nèi)的管道20將各閥分別與陽離子交換柱、陰離子交換柱、微孔過濾器和超濾過濾器和出口連通。在出口處有出口閥32、33。
參見圖2，陽離子交換柱，陰離子交換柱中有采用無縫有機(jī)玻璃管制成的有含進(jìn)、出樹脂口22的管柱23，裝于管柱上部的含過水孔24的固定法蘭25上的過水帽法蘭26，固定在管柱頂部的封頭27。
參見圖3，微孔過濾器，超濾過濾器中有采用有機(jī)玻璃制成的與底座連接的柱體28，裝于柱體中的固定于柱體上的有支撐柱的過濾膜壓盤29，與有支撐座壓盤連接的無支撐柱過濾膜壓盤30，含微孔(孔徑0.2～1.0μm)或超微孔(孔徑小于20nm)的過濾膜31位于兩壓盤29、30中。
圖4為失效陽離子交換樹脂反沖洗流程圖。圖8為失效陰離子交換樹脂反沖洗流程圖。本實(shí)用新型因通過長時間的離子交換后，交換柱內(nèi)的樹脂層已被壓得很緊，為使球體狀的樹脂充分松動，在下步再生失效樹脂時，能充分再生，故而通過圖4、圖8所示的流程經(jīng)反沖樹脂徹底松動樹脂層后能讓再生劑與樹脂充分作用。
圖5為陽離子交換樹脂再生進(jìn)酸流程圖。樹脂經(jīng)交換一段時間后開始失效，最后完全失效。樹脂失去交換能力，這時就需用再生劑鹽酸對失效樹脂進(jìn)行再生，恢復(fù)樹脂的正常交換能力，故而采用圖5所示的流程使陽離子交換柱進(jìn)酸。
圖6為陽離子交換樹脂再生浸泡排CO2流程圖。當(dāng)鹽酸液進(jìn)陽離子交換柱內(nèi)，將樹脂層全部淹沒后就關(guān)掉。讓適當(dāng)濃度的鹽酸液充分地與樹脂化學(xué)交換作用，使樹脂完全恢復(fù)交換能力，這個過程就是再生過程。再生過程中所釋放的CO2氣體即通過此過程排除于本實(shí)用新型外。
圖7為清洗陽離子交換樹脂流程圖。樹脂再生后，樹脂內(nèi)被交換出來的有害離子和剩余酸液都?xì)埩粼诮粨Q柱內(nèi)，這時通過本流程把再生出的有害離子和余酸清洗掉。
圖9為陰離子交換樹脂再生進(jìn)堿流程圖。陰離子是用NaOH去再生恢復(fù)交換能力，本流程就是輸入NaOH到陰離子交換柱的過程。
圖10是陰離子交換樹脂再生浸泡流程圖。進(jìn)入陰離子交換柱的NaOH液淹沒陰樹脂后停止進(jìn)NaOH就關(guān)掉NaOH液的閥，此時NaOH就與陰樹脂化學(xué)交換(此時叫再生)。此過程產(chǎn)生少量氣體。本流程為再生中氣體流到設(shè)備外的流程。
圖11為陰離子交換樹脂清洗流程圖(兼固定床生產(chǎn)循環(huán)冷卻水)。陰樹脂再生后，樹脂內(nèi)要排除有害(原水中的)陰離子，如Cl-1、SO4-2等，另還有未再生完的余NaOH，這時就要清洗掉。清洗陰離子又必須用去除了陽離子的軟化水清洗，所以必須用陽離子交換柱已清洗好的樹脂出的水清洗陰離子交換柱。
圖11所示就是清洗再生后的陰離子交換柱。
圖12為浮動床生產(chǎn)循環(huán)冷卻水流程圖。陽、陰樹脂再生好、清洗好后，陽、陰樹脂都恢復(fù)了交換能力，這時就生產(chǎn)水(即去除給水中的陽、陰離子)。
圖12即是逆流式生產(chǎn)水的過程。
圖13為固定床蓄電池用水、優(yōu)質(zhì)蒸餾水、優(yōu)質(zhì)純水流程圖。本流程是將已交換過一次的三級純水(低級純水)經(jīng)過超濾過濾器生產(chǎn)無菌水。
圖14為排污流程圖。本流程是將過濾器中過濾膜(孔徑在0.2μm～1μm之間)上用肉眼看不見的沉淀、懸浮物活物等隨時排除。
圖15為排菌流程圖。本流程是將超濾過濾器中的超濾過濾膜(孔徑小于20nm)上部擋有的多種菌體隨時排除到一個池內(nèi)后用甲醛殺掉。
圖4～
圖15中的箭頭表示流程路線。
權(quán)利要求1，離子交換純水處理器，其特征在于所述的處理器中有底座(1)，置于底座上的陽離子交換柱(2)，陰離子交換柱(3)，含原水進(jìn)口閥(4)和排污閥(5)的微孔過濾器(6)，含排菌閥(7)的超濾過濾器(8)，底座(1)上設(shè)有與陽離子交換柱相通的進(jìn)水閥(9)、進(jìn)酸閥(10)，與陰離子交換柱相通的進(jìn)堿閥(11)，出口(12、21)，置于底座內(nèi)的交換閥(13)分別與陽離子交換柱的進(jìn)口端、微孔過濾器的出口端連通，交換閥(14、16)分別連接于陽離子交換柱的出口端上，交換閥(15)與陽離子交換柱的進(jìn)口端，微孔過濾器的出口端連通，交換閥(17)與陽離子交換柱的出口端，陰離子交換柱的進(jìn)口端連通，交換閥(18)連接于陰離子交換柱的進(jìn)口端，交換閥(19)接于超濾過濾器的進(jìn)口端，置于底座內(nèi)的管道將各閥分別與陽離子交換柱、陰離子交換柱、微孔過濾器和超濾過濾器和出口連通。
2.如權(quán)利要求1所述的離子交換純水處理器，其特征在于所述的陽離子交換柱、陰離子交換柱中有含進(jìn)、出樹脂口的可分別裝陽、陰樹脂的管柱，裝于管柱上部的含過水孔的固定法蘭上的過水帽法蘭，固定在管柱頂部的封頭。
3.如權(quán)利要求1所述的離子交換純水處理器，其特征在于所述的微孔過濾器、超濾過濾器中有與底座連接的柱體，裝于柱體中的固定于柱體上的有支撐柱的過濾膜壓盤，與有支撐柱的過濾膜壓盤連接的無支撐柱過濾膜壓盤，含微孔或超濾孔的過濾膜置于有支撐柱的過濾膜壓盤和無支撐柱過濾膜壓盤中。
4.如權(quán)利要求1所述的離子交換純水處理器，其特征在于所述的陽離子交換柱、陰離子交換柱采用無縫有機(jī)玻璃管制成，微孔過濾器、超濾過濾器采用有機(jī)玻璃制成。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種離子交換純水處理器。有底座,置于底座上的陽離子交換柱,陰離子交換柱,含原水進(jìn)口閥和排污閥的微孔過濾器,含排菌閥的超濾過濾器,底座上設(shè)有進(jìn)水閥、進(jìn)酸閥、進(jìn)堿閥、出口、數(shù)個交換閥,管道將各閥分別與陽離子交換柱、陰離子交換柱、微孔過濾器、超濾過濾器連通。能生產(chǎn)出質(zhì)量高的純水和高純水,生產(chǎn)成本低,使用安全,壽命長,適用范圍廣。
文檔編號C02F1/42GK2277985SQ96224290
公開日1998年4月8日 申請日期1996年12月30日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月30日
發(fā)明者蒲正揚(yáng), 蒲正興 申請人:蒲正揚(yáng), 蒲正興