专利名称：一种双室浮动床离子交换制脱盐水方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种双室浮动床离子交換制脱盐水方法，特别是利用两套双室浮动床离子交換制脱盐水装置组合制脱盐水的方法，以及适合于该方法的装置。
背景技术：
近年来，双室浮动床离子交換制脱盐水エ艺及其装置的应用越来越广泛，涉及电力、石化、冶金等多个行业。其エ艺流程一般为新鲜水依次通过阳床下室、阳床上室、脱碳器、中间水泵、阴床下室、阴床上室、脱盐水箱和脱盐水泵供用户使用。一般是设计双套浮动床装置，ー套装置运行，ー套装置再生后备用。与逆流再生固定床装置相比，浮动床装置本体结构简单，操作方便，无需中间排液装置，再生操作简便、步骤少，且由于再生液是从上至下流动，不必担心再生时乱层；其ニ， 再生比耗低，出水水质好,再生剂比耗一般为I. 1-1. 4，再生剂利用率80%左右，再生剂利用率高，排放废液少，减轻了对环境的污染，此外，由于保护层一直保持良好的再生度，出水水质好；其三，浮动床制水运行时，运行流速高，在一定エ况下保持较高流速，有利于离子交換树脂层的压紧，因此流速越高，制水量越大，出水水质就越好。鉴于浮动床的上述特点，目前国内越来愈多的企业采用浮动床脱盐水装置。浮动床装置虽然有许多优点，但也存在着ー些缺点，主要包括以下内容。I)浮动床的优点只有在成床后连续运行，直到失效后落床再生，方能充分体现出来。浮动床运行后，在一个制水周期内一般不允许停床，因为落床、成床极易造成树脂乱层，乱层后的下一次成床制水出水水质不稳定，且制水周期大大缩短。因此，当用水単元出现问题不需要脱盐水时，浮动床也还必须不断地生产脱盐水，生产出来的脱盐水只能外排浪费掉。2)浮动床在制水运行中有最低流速的限制，当制水流速低于最低流速时，成床树脂压紧程度降低，会导致出水水质恶化。因此无论用水単位用水多少，都必须满负荷运行。而用水単位一般在刚开始运行时都是低于负荷运行，对脱盐水用量需求低，也造成了大量的脱盐水外排。3)浮动床启动制水从阴床成床到出合格水，冲洗时间比较长，时间一般在半小时到一小时之间，若再生不好甚至更长，造成排放水过多，浪费量太大。
发明内容
本发明的目的是提供一种双室浮动床离子交換制脱盐水方法，以解决制水周期内后序用水単位用水量与制水量不匹配，造成脱盐水外排浪费的问题。提供ー种适合于上述方法的装置，也是本发明的目的之一。本发明的双室浮动床离子交換制脱盐水方法是同时设置两套双室浮动床离子交换脱盐水装置，在每套装置的阳床进水管与阴床出水管之间设置连通管路，各自的连通管路上设有中间水箱和中间水泵；在两套装置之间的阳床进水管与阴床出水管之间交叉设置连通管路，并在所有连通管路上设有控制阀门，这样，来自新鮮水管路的新鮮水通过控制阀门的开闭，选择在两套装置中进行单套装置制水、两套装置串联制水、单套装置闭路循环或双套装置闭路循环的模式运行，得到脱盐水进入脱盐水箱。具体地，所述的单套装置制水模式是来自新鲜水管路的新鮮水通过阳床进水管进入ー套装置的阳床中，穿过床层，经阳床出水管进入中间水箱，经过中间水泵从阴床进水管进入阴床中，穿过床层，经阴床出水管进入脱盐水箱中。进而，所述的两套装置串联制水模式是来自新鲜水管路的新鮮水在ー套装置的阳床和阴床中通过后，返回到另ー套装置的阳床进水管，再次从另ー套装置的阳床和阴床中通过，进入脱盐水箱中，也就是将两套装置串联使用。所述的单套装置闭路循环模式是来自新鮮水管路的新鮮水在ー套装置的阳床和阴床中通过后，返回到该装置的阳床进水管，在该装置的阳床和阴床中循环，不进入脱盐水箱中。所述的双套装置闭路循环模式是来自新鮮水管路的新鮮水在ー套装置的阳床和 阴床中通过后，返回到另ー套装置的阳床进水管，再次从另ー套装置的阳床和阴床中通过，在两套装置的阳床和阴床中循环，不进入脱盐水箱中。本发明的双室浮动床离子交換制脱盐水方法保持了浮动床原有的制水、再生及体外清洗全部操作，仅通过在阴床与阳床之间，运行装置与再生备用装置之间设置连通管道及控制阀门，实现了除单套装置制水外的两套装置串联制水、单套装置闭路循环和双套装置闭路循环三种新的运行模式。其中，闭路循环运行模式的特点是以中间水泵作为动カ源，通过阴床、阳床之间的连通管道，使脱盐水装置内部实现闭路循环，其主要作用及目的为1)、当生产系统对脱盐水需求量低于装置最低流速吋，利用脱盐水箱的缓冲作用和浮动床自有动カ条件及装置保有水量，满足浮动床成床运行条件，此时装置不再向脱盐水箱供水；2)、利用多次循环制水，使装置保有水品质得到极大提高，用于制备少量高品质的分析级用水；3)、作为其它运行模式的中间操作程序。串联制水运行模式的特点是以第一套脱盐水装置作为制水床，第二套脱盐水装置作为保护床，达到取消制水床保护层，延长制水周期，提高脱盐水品质的目的，其主要作用为以再生合格后的脱盐水装置作为制水床直接起床制水，当阴床出水达到脱盐水水质指标后与运行出水床进行切換，取消起床冲洗的操作，达到降低自用水率的目的。本发明还提供了一种双室浮动床离子交換制脱盐水装置，包括
ー个第一阳床和ー个第一阴床，第一阳床的出水管与第一阴床的进水管连通，并在第一阳床与第一阴床之间的连通管路上设有第一中间水箱和第一中间水泵；
ー个第二阳床和ー个第二阴床，第二阳床的出水管与第二阴床的进水管连通，并在第ニ阳床与第二阴床之间的连通管道上设有第二中间水箱和第二中间水泵；
所述第一阳床的进水管、第二阳床的进水管、第一阴床的出水管、第二阴床的出水管之间通过管路连通；
所述第一阳床和第二阳床的进水管连通新鮮水管路；
所述第一阴床和第二阴床的出水管连通脱盐水箱；
并在所有连通管路上设有控制阀门。
由于脱盐水箱的储水量有限，当储满水时，如不停床，则制出的脱盐水需要外排，造成浪费；停止制水，落床则导致数脂乱层，出水水质恶化，使再生周期缩短，生产成本大幅升高。本发明装置将阴床出水通过连通管道导入阳床，实现了在新鲜水不进入阳床制取脱盐水，不向脱盐水箱送水的情况下，保持装置不落床，维持装置的运行最佳条件。从而解决了脱盐水外排量大的问题，达到了减少外排水量，节约用水的目的。由于本发明装置以出水床整个床层高度作为树脂保护层，脱盐水水质可靠度提高5倍以上,水质指标提高近10倍。本发明装置的特点主要为1)、浮动床运行无最低制水量限制，在水质指标提高的基础上，装置再生后成床取消冲洗工序，达到节水目的；2)、装置运行时，树脂层全部用于离子交换，无保护层设置，延长再生周期，降低装置自用水率；3)、备用床作为保护床，提高水质保障度，降低操作风险。
图I为本发明双室浮动床离子交换制脱盐水装置的结构示意图。
具体实施例方式双室浮动床离子交换制脱盐水装置的结构如图1，包括有第一阳床I、第一阴床2、第二阳床3、第二阴床4，第一阳床I和第二阳床3的进水管共同连接新鲜水管路，第一阳床I的出水管通过第一中间水箱5和第一中间水泵6后，与第一阴床2的进水管连通，第二阳床3的出水管通过第二中间水箱7和第二中间水泵8后，与第二阴床4的进水管连通，第一阳床I的进水管、第二阳床3的进水管、第一阴床2的出水管、第二阴床4的出水管之间通过管路连通，第一阴床2和第二阴床4的出水管连通脱盐水箱9，并在所有的连通管路上设有控制阀门。来自新鲜水管路的新鲜水通过各连通管路上控制阀门的合理开闭，选择在两套装置中进行单套装置制水、两套装置串联制水、单套装置闭路循环或双套装置闭路循环的模式运行，得到的脱盐水进入脱盐水箱9中。I、单套装置制水模式新鲜水一第一阳床下室一第一阳床上室一第一中间水箱一第一中间水泵一第一阴床下室一第一阴床上室一脱盐水箱。一套装置制水，另一套装置再生处理。2、两套装置制水模式新鲜水一第一阳床下室一第一阳床上室一第一中间水箱一第一中间水泵一第一阴床下室一第一阴床上室一第二阳床下室一第二阳床上室一第二中间水箱一第二中间水泵一第二阴床下室一第二阴床上室一脱盐水箱。一套装置再生好后，使用串联制水方式，将再生好装置的出水再进入另一装置中，至再生好装置出水合格反串，用再生好装置对出水进一步把关。此种操作模式解决再生装置出水前冲洗时间长外排水量大的问题，几乎没有外排水。两套装置串联制水,水质远远高于设计指标，电导率< I μ s/cm、硬度为零、娃含量为零。双套装置制水在第一套完全失效后再进行再生，第二套装置充当保护层，利用了第一套装置的保护层，第一套装置树脂的失效度提高，再生度提高，延长了制水周期，降低了制水成本。
3、单套装置闭路循环模式新鲜水一第一阳床下室一第一阳床上室一第一中间水箱一第一中间水泵一第一阴床下室一第一阴床上室一第一阳床下室一第一阳床上室一第一中间水箱一第一中间水泵一第一阴床下室一第一阴床上室……如此循环。当后工序用水量小，水箱液位高不需制水而又保证床体不落床时，采用自身循环，从而解决多余脱盐水外排及落床、成床造成的乱层及不能及时出合格水的问题。当后工序用水量突然增大时，立即解除闭路循环，开启阳床的新鲜水阀门和阴床的出水阀门，即可立即送出合格的脱盐水。
4、两套装置闭路循环模式新鲜水一第一阳床一第一中间水箱一第一中间水泵—第一阴床一第二阳床一第二中间水箱一第二中间水泵一第二阴床一第一阳床一第一中间水箱一第一中间水泵一第一阴床一第二阳床一第二中间水箱一第二中间水泵一第二阴床……如此循环。稳定制水流速，适当的流速可以改善床内水力工况，使配水均匀，同时根据离子交换理论，当水流速适当时，可以降低树脂的边界水膜厚度，减小交换离子的膜渗透距离，有利用膜扩散的进行，并有利用离子交换，使浮床出水质量得到保证，树脂工作交换容量也得到提闻。
权利要求
1.一种双室浮动床离子交换制脱盐水方法，所述方法设置两套双室浮动床离子交换脱盐水装置，在每套装置的阳床进水管与阴床出水管之间设置连通管路，各自的连通管路上设有中间水箱和中间水泵；在两套装置之间的阳床进水管与阴床出水管之间交叉设置连通管路，并在所有连通管路上设有控制阀门，来自新鲜水管路的新鲜水通过控制阀门的开闭，选择在两套装置中进行单套装置制水、两套装置串联制水、单套装置闭路循环或双套装置闭路循环的模式运行，得到脱盐水进入脱盐水箱。
2.根据权利要求I所述的双室浮动床离子交换制脱盐水方法，其特征是所述的单套装置制水模式是来自新鲜水管路的新鲜水通过阳床进水管进入一套装置的阳床中，穿过床层，经阳床出水管进入中间水箱，经过中间水泵从阴床进水管进入阴床中，穿过床层，经阴床出水管进入脱盐水箱中。
3.根据权利要求I所述的双室浮动床离子交换制脱盐水方法，其特征是所述的两套装置串联制水模式是来自新鲜水管路的新鲜水在一套装置的阳床和阴床中通过后，返回到另一套装置的阳床进水管，再次从另一套装置的阳床和阴床中通过，进入脱盐水箱中。
4.根据权利要求I所述的双室浮动床离子交换制脱盐水方法，其特征是所述的单套装置闭路循环模式是来自新鲜水管路的新鲜水在一套装置的阳床和阴床中通过后，返回到该装置的阳床进水管，在该装置的阳床和阴床中循环，不进入脱盐水箱中。
5.根据权利要求I所述的双室浮动床离子交换制脱盐水方法，其特征是所述的双套装置闭路循环模式是来自新鲜水管路的新鲜水在一套装置的阳床和阴床中通过后，返回到另一套装置的阳床进水管，再次从另一套装置的阳床和阴床中通过，在两套装置的阳床和阴床中循环，不进入脱盐水箱中。
6.一种双室浮动床离子交换制脱盐水装置，包括 一个第一阳床和一个第一阴床，第一阳床的出水管与第一阴床的进水管连通，并在第一阳床与第一阴床之间的连通管路上设有第一中间水箱和第一中间水泵； 一个第二阳床和一个第二阴床，第二阳床的出水管与第二阴床的进水管连通，并在第二阳床与第二阴床之间的连通管道上设有第二中间水箱和第二中间水泵； 所述第一阳床的进水管、第二阳床的进水管、第一阴床的出水管、第二阴床的出水管之间通过管路连通； 所述第一阳床和第二阳床的进水管连通新鲜水管路； 所述第一阴床和第二阴床的出水管连通脱盐水箱； 并在所有连通管路上设有控制阀门。
全文摘要
一种双室浮动床离子交换制脱盐水方法及装置，同时设置两套双室浮动床离子交换脱盐水装置，在每套装置的阳床进水管与阴床出水管之间设置连通管路，各自的连通管路上设有中间水箱和中间水泵；在两套装置之间的阳床进水管与阴床出水管之间交叉设置连通管路，并在所有连通管路上设有控制阀门，通过控制阀门的开闭，选择在两套装置中进行单套装置制水、两套装置串联制水、单套装置闭路循环或双套装置闭路循环的模式运行。本发明在新鲜水不进入阳床，不向脱盐水箱送水的情况下，保持装置不落床，维持装置的运行最佳条件，解决了脱盐水外排量大的问题，达到了减少外排水量，节约用水的目的。
文档编号C02F1/42GK102838185SQ20121036018
公开日2012年12月26日 申请日期2012年9月25日 优先权日2012年9月25日
发明者刘文杰, 李金喜, 师晋恺, 刘国玉 申请人:山西焦化股份有限公司