专利名称：三室“浮动－满室床”的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种脱盐水处理装置，具体是一种三室“浮动-满室床”。
背景技术：
国内的锅炉水处理装置大部分仍采用固定床顺流或逆流再生工艺。
目前，国外主流的水处理工艺基本被“浮动床”和“满室床”所占领，其中“浮动床”比例占70％以上。“浮动床”最典型的代表是“双室双层浮动床”。下室装填弱酸型(阳床)或弱碱型(阴床)树脂，上室装填强酸型(阳床)或强碱型(阴床)树脂。“双室双层浮动床”具有运行流速高、床层阻力小、出水品质好、再生剂消耗低的优势。但其下室装填的弱酸或弱碱型树脂只能去除部分水中的离子，其大部分残余离子还要靠上室装填的强酸或强碱树脂去除。因此，上室树脂在数量和高度上有很严格的要求。在运行、降床、再生过程中“双室双层浮动床”的树脂层易产生扰动、乱层，导致树脂利用率下降，影响出水水质，使周期产水量降低。其存在的主要缺点还有酸、碱消耗高(大部分酸、碱比耗高达3.0～5.0)，自耗水率高等。
申请号为00129468.7，一种双室“浮动-满室床”具有周期产水量高，再生效果好，自耗水率低的特点，比较适合含盐量小于1000mg/l的水质。其技术特点是下室为浮动床，上室采用满室床，浮动床充填弱型树脂(阳床为弱酸型树脂，阴床为弱碱型树脂)，充填度为60～80％，满室床充填强型树脂(阳床为强酸型树脂，阴床为强碱型树脂)，充填度为100％。其余结构方式同双室双层浮动床。水经过阳床和阴床进行处理，决定出水水质关键在上室，适当提高上室充填度后，减少了上室树脂在停运降床、投运起床时树脂层的扰动，可充分发挥树脂的交换能力，提高产水量。层态的稳定又保证了逆流再生时离子交换反应较大的推动力，可使强型树脂得到充分再生。
目前，我地区水资源比较紧张，需水量的急剧增加，地下水位的下降，引用黄河水是解决水资源的一种方式。但是地下水与黄河水水质差别太大，尤其是含盐量高出一倍多，离子比例变化很大，阳离子中的Na+含量高，阴离子中的SO42-、Cl-含量高。现有化学制水系统都是按地下水设计，难以适应黄河水水质。以下是齐鲁石化公司热电厂采用黄河水和地下水的运行状况比较黄河水和地下水运行状况比较表
从上表可以看出，齐鲁石化公司热电厂采用黄河水后，I期水处理系统中的阳床周期制水量下降为原来的约65％，阴床周期制水量下降为原来的约25％；II期水处理系统中的一级脱盐系统(双室双层浮动床)周期制水量下降为原来的50％。由于运行周期大大缩短，再生频率大大增加，现有再生排放系统不能满足要求。即使是根据现有黄河水水质，采用最新的双室浮动满室床技术，考虑到树脂强度及树脂层态稳定等技术因素，并根据实际经验，单室树脂装填高度一般不超过3米，即使最大单室树脂装填高度达到3米时，使用黄河水后，装置周期制水量仍然很低，再生频繁，装置的各项消耗指标很高。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种三室“浮动-满室床”，具有周期产水量高，再生效果好，自耗水率低，尤其适用于中高含盐量的原水。
本实用新型的三室“浮动-满室床”，下室为浮动床，上室为满室床，浮动床充填弱型树脂，满室床充填强型树脂，其特征在于在上室和下室之间增加中室，中室为浮动床或满室床。
本实用新型的其它结构基本同双室浮动床模式，其使用方法基本不变。
中室采用浮动床或满室床是按照水质的情况来决定的。当下室或上室树脂按照制水能力需求超过允许的正常装填高度时，需要分成两个室，即两个浮动室或两个满室，形成由一个下室(采用浮动床)、一个中室(采用浮动床)、一个上室(采用满室床)组成的三室“浮动-满室床”(阳床或阴床)，以及由一个下室(采用浮动床)、一个中室(采用满室床)、一个上室(采用满室床)组成的三室“浮动-满室床”(阳床或阴床)。被分成的两个室的高度可以相同，也可以不同。分成两个室，避免了树脂的扰动。通过对强弱树脂的合理配比，实现了对不同水质的脱盐处理。
浮动床充填弱型树脂，对于阳床为弱酸型树脂，对于阴床为弱碱型树脂，树脂的充填度为50～80％，最好为70％；满室床充填强型树脂，对于阳床为强酸型树脂，对于阴床为强碱型树脂，树脂的充填度为80～100％，最好为100％。
充填的树脂仍然采用水处理用的各种浮动床树脂。但为减少床层阻力，最好选择较大且相对均匀的粒径0.45～1.25mm，优选0.6～1.0mm的浮动床树脂。
本实用新型的优点(1)对原水适应范围广，尤其对含盐量较高的原水(例如黄河水总阴离子含量为10.35mmol/l)更适用。总阴、总阳离子含量小于18mmol/l的原水水质均可采用。
(2)运行流速高、动态范围大，可在20～50m/h的范围内运行。
(3)出水品质高，正常运行时，电导在0.4μs/cm，SiO21～4μg/l。
(4)树脂利用率高、周期产水量大。
(5)再生剂消耗低，接近于理论量的极限。
(6)设备结构简单，操作安全可靠。
(7)树脂降床时，不产生乱层现象，因而再生效果好、自耗水率低。
(8)对环境污染小，最大限度地降低了排放水体的含盐量，社会效益巨大。
图1为本实用新型实施例的阴离子交换器(阴床)结构示意图。
图2为本实用新型实用新型实施例的阳离子交换器(阳床)结构示意图。
图中S1原水入口 S2水出口 S3、S6、S9树脂出入口 S4、S7、S10卸树脂口S5、S8压力表 S11稀释水入口(阳离子)M1、M2、M3、M4、M5分别为人孔1上室 2中室 3下室 4稀释水管具体实施方式
三室“浮动-满室床”在阳床采用硫酸作再生剂时，在强弱树脂之间必须增加稀释水管。它是阳床以硫酸为再生剂，硫酸采用分步再生工艺而设计的。第一步进入阳床满室床的硫酸浓度为1.5％，第二步浓度为3％，弱树脂室始终保持硫酸浓度为0.7％。为适应该分步再生工艺，在强型树脂和弱型树脂之间增加稀释水管4。稀释水管上的孔分布均匀，孔径只保证水出来，不能使树脂进去。如果用盐酸作再生剂，其结构可以不需要发生变化，即不需要稀释水管。
阳床和阴床的结构除了稀释水管外相同，只是充填的树脂类型不同。
以对黄河水的处理为例，进行试验运行，对各项技术指标进行了标定阳床下室充填D113FC弱酸树脂，充填度为70％，上室和中室均充填001×7FC强酸树脂，充填度为100％。阴床下室和中室充填D301FC弱碱树脂，充填度为70％，上室充填201×7FC强碱树脂，充填度为100％。树脂的粒径在0.6～1.0mm之间。
一、原始设计数据1、黄河水水质分析设计指标
2、设计参数周期制水量3000t交换器直径φ2600设计流量170t/h设计流速32m/h
H2SO4再生比耗1.15NaOH再生比耗1.30制水比耗≤1.15床层阻力≤0.25MPa3、出水水质电导率≤10μs/cmSiO2≤0.2mg/l4、树脂用量阳树脂27.5m3阴树脂30.5m3二、标定数据1、黄河水水质分析标定指标与原设计指标比较
2、标定数据周期制水量3325t流量170t/h流速32m/hH2SO4再生比耗1.143NaOH再生比耗1.27制水比耗1.147床层阻力0.08-0.16Mpa
3、出水水质电导率≤5.0μs/cmSiO2≤0.05mg/l上述各项指标均达到了设计要求。
4、标定的运行费用运行费用表
注1、本表中的技术经济指标不包括水资源费、人工费、设备折旧费及二级脱盐系统和酸碱中和系统费用。
通过试运转，工艺操作稳定可靠，出水水质非常好，出水电导率最低为0.24μs/cm，SiO2为4μg/l，接近或达到了二级脱盐水的水质标准。
权利要求1.三室“浮动-满室床”，下室为浮动床，上室为满室床，浮动床充填弱型树脂，满室床充填强型树脂，其特征在于在上室和下室之间增加中室，中室为浮动床或满室床。
2.根据权利要求1所述的三室“浮动-满室床”，其特征在于浮动床树脂的充填度为50～80％，满室床树脂的充填度为80～100％。
3.根据权利要求1或2所述的三室“浮动-满室床”，其特征在于浮动床树脂的充填度为70％，满室床树脂的充填度为100％。
4.根据权利要求1或2所述的三室“浮动-满室床”，其特征在于树脂的粒径为0.45～1.25mm之间。
5.根据权利要求1所述的三室“浮动-满室床”，其特征在于用于硫酸作再生剂的阳床时在浮动床与满室床之间增加稀释水管，稀释水管上分布出水孔。
专利摘要三室“浮动－满室床”，下室为浮动床，上室为满室床，浮动床充填弱型树脂，满室床充填强型树脂，其特征在于在上室和下室之间增加中室，中室按照水质的情况决定为浮动床或满室床。本实用新型通过对强弱树脂的合理配比，实现了对不同水质的脱盐处理，尤其适用于中高含盐量的原水。
文档编号C02F1/42GK2565803SQ0226849
公开日2003年8月13日 申请日期2002年7月26日 优先权日2002年7月26日
发明者席文洪, 徐砚屏, 彭森, 吴刚, 李升泰, 王秋生, 张清德 申请人:中国石化集团齐鲁石油化工公司