一种污水处理用高效除离子系统的制作方法

本发明涉及水处理技术领域，特别涉及一种污水处理用高效除离子系统。

背景技术：

目前市面上的软化水方式，主要有煮沸、加药剂、电渗析、超滤、反渗透、离子交换等技术。而实现水质的软化需要将水中的钙、镁等离子去除。

其中，离子交换技术与传统的软化水方法相比，具有去除效率高、能耗低、操作简单等特点。但是再生时耗盐量大，且会产生大量的再生废液。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供以下技术方案：一种污水处理用高效除离子系统，包括去离子系统和再生清洗系统，所述再生清洗系统由清洗系统、二氧化碳混合系统、反冲洗系统、气液分离系统及其增压系统组成；

所述去离子系统由砂滤罐、活性炭罐及其平行设置的离子吸附系统一及其离子吸附系统二组成，离子吸附系统一由串联在同一条管路上吸附罐一和吸附罐二组成，离子吸附系统二由串联在同一条管路上的吸附罐三和吸附罐四组成，吸附罐一及其吸附罐三分别通过管道与活性炭罐连接，且吸附罐一与活性炭罐之间的管道上安装有电动球阀一，吸附罐三与活性炭罐之间的管道上安装有电动球阀三、吸附罐二和吸附罐四分别通过管道与一蓄水箱连接，且吸附罐二与蓄水箱之间的管道上安装有电动球阀三，吸附罐四与蓄水箱之间的管道上安装有电动球阀四，所述砂滤罐与活性炭罐通过管道连接；

所述清洗系统由串联在同一条管路上的防腐蚀自吸泵及其电动球阀五组成，且防腐蚀自吸泵的进水端与蓄水箱通过管道连通；

所述二氧化碳混合系统由储气罐、二氧化碳罐、空气减压阀、电动球阀六、电动球阀七、电动球阀八及其串联在同一条管路上的气水混合器、单向止流阀和柱塞式计量泵组成，柱塞式计量泵与蓄水箱通过管道连接，储气罐及其二氧化碳罐分别通过管道与气水混合器连接，且储气罐上设有电接点压力表，空气减压阀及其电动球阀六串联在二氧化碳罐及其气水混合器之间的管路上，电动球阀七安装在储气罐与气水混合器之间的管路上，且所述气水混合器与清洗系统中的管路通过管道连接，且二者之间的管道上安装有电动球阀八；

所述反冲洗系统由比例积分调节阀一、电动球阀九、分流管道一及其分流管道二组成，比例积分调节阀一及其电动球阀九串联在同一条管路上，分流管道一的一端连通电动球阀二与吸附罐二之间的管道，另一端连通电动球阀四与吸附罐四之间的管道，且分流管道一上安装有电动球阀十及其电动球阀十一，分流管道二的一端连通电动球阀一与吸附罐一之间的管道，另一端连通电动球阀三与吸附罐三之间的管道，且分流管道二上安装有电动球阀十二和电动球阀十三，所述清洗系统中的管路的末端与位于电动球阀十和电动球阀十一之间的分流管道一连通，串联有比例积分调节阀一和电动球阀九的管路的首端与位于电动球阀十二和电动球阀十三之间的分流管道二连通，串联有比例积分调节阀一和电动球阀九的管路的末端与气液分离系统连接，且气液分离系统与增压系统连接，且增压系统与储气罐连接。

优选的，所述气液分离系统由气水分离器、压力表、搅拌器、安全阀、浮球控制器及其电磁阀组成，压力表安装在气水分离器的外壁上，搅拌器安装在气水分离器的上端，且搅拌器的搅拌端伸至气水分离器中，安全阀设于气水分离器的上端，浮球控制器设置在气水分离器的内部，气水分离器的下端设有排水管，排水管上安装有电磁阀，串联有比例积分调节阀一和电动球阀九的管路的末端与气水分离器的进口连通。

优选的，所述增压系统由空气压缩机、比例积分调节阀二、空气增压泵及其球阀组成，空气压缩机及其空气增压泵之间通过管道连通，且比例积分调节阀二安装在二者之间的管道上，气水分离器的出口通过管道与空气压缩机的进口连接，空气增压泵的出口与储气罐之间通过管道连接，且球阀安装在二者之间的管道上。

本发明的优点：本发明在使用时，污水先后经过砂滤罐和活性炭罐，电动球阀一及其电动球阀二打开，且同时电动球阀三和电动球阀四关闭，另外，同时关闭电动球阀十、电动球阀十一、电动球阀十二及其电动球阀十三，污水从砂滤罐及其活性炭罐经过，依次经过吸附罐一及其吸附罐二，吸附罐一和吸附罐二内填充有离子交换树脂材料，可对污水中的离子进行吸附，然后通过管道将经过吸附的水体一部分通入蓄水箱中，一部分用作他用；通过对通入本系统中的污水和排出水体进行实时监测，当排出的水中的离子含量与进入的水的离子含量接近时，说明此时吸附罐一和吸附罐二内的离子交换树脂材料在进行离子吸附的过程中已经处于饱和状态，此时关闭电动球阀一和电动球阀二，且同时打开电动球阀三和带动球阀四，这样污水会依次经过吸附罐三和吸附罐四，使得此时吸附罐三和吸附罐四中的离子交换树脂材料作为离子吸附的材料进行使用，且在吸附罐三和吸附罐四进行离子吸附的同时，吸附罐一和吸附罐二内的离子交换树脂材料进行离子交换树脂材料的再生；

吸附罐一和吸附罐二内的离子交换树脂材料饱和后并进行离子交换树脂材料的再生时，电动球阀三、电动球阀四、电动球阀十一、电动球阀十三、电动球阀八、电动球阀九打开，电动球阀一、电动球阀二、电动球阀十及其电动球阀十二关闭，且此时电接点压力表切换控制电动球阀六开启、电动球阀七关闭，二氧化碳罐内的二氧化碳气体经由空气减压阀减压后进入气水混合器，与此同时启动柱塞式计量泵(此时防腐蚀自吸泵处于非工作状态，且电动球阀五处于关闭状态)，蓄水箱内的水经由柱塞式计量泵进入气水混合器，进入气水混合器的二氧化碳气体及其水在其内部经过混合形成碳酸，然后通过管道依次经过电动球阀八、电动球阀十一、吸附罐二、吸附罐一、电动球阀十三、比例积分调节阀一及其电动球阀九，并进入气水分离器，碳酸将吸附在吸附罐一和吸附罐二内的离子交换树脂材料上的阳离子反冲洗出来后形成再生液进入气水分离器，再生液和多余的碳酸通过搅拌器进行高速搅拌进行分离，二氧化碳气体经由气水分离器上端的管道进入空气压缩机，再生液则停留在气水分离器中，随着气水分离器中的再生液的液位逐渐升高，当上升到浮球控制器设置的液位值时，电磁阀打开，溶再生液经过排水管进行排出，以保证气水分离器中的再生液的液位处相对稳定的状态，且此时空气压缩机处于工作状态，二氧化碳气体经过积分比例调节阀二进入空气压缩泵，并流经球阀进入储气罐进行储存，待后期离子交换树脂材料的再生使用；当储气罐内的压力达到设定的压力值时，电接点压力表自动切换至电动球阀六关闭，且电动球阀七开启，由储气罐内的二氧化碳气体进行供气进入气水混合器和水形成碳酸，当储气罐内的压力值低于设定的压力值时(即二氧化碳气体的容量较低)，电接点压力表自动切换至空气减压阀和电动球阀六处于开启状态，且电动球阀七关闭，由二氧化碳罐内进行二氧化碳气体的供应，于此往复，重复上述的所有操作；在上述的操作过程中，当对吸附罐一及其吸附罐二内的离子交换树脂材料进行再生时，污水会由吸附罐三和吸附罐四进行离子的吸附，当吸附罐三和吸附罐四中的离子交换树脂材料处于饱和时，电动球阀一、电动球阀二、电动球阀十及其电动球阀十二打开，电动球阀三、电动球阀四、电动球阀十一和电动球阀十三关闭，此时吸附罐一和吸附罐二内的离子交换树脂材料对污水中的离子进行吸附作业，在整个系统中，吸附罐一和吸附罐二为一组，吸附罐三和吸附罐四为一组，两组中其中一组处于对污水进行吸附作业的状态时，另一组则处于反冲洗的状态，二者交替求换状态；当然，也可根据需要选择两组处于同时吸附作业和同时进行反冲洗作业；

当需要对吸附罐一、吸附罐二、吸附罐三及其吸附罐四进行清洗作业时，电动球阀八关闭，且打开电动球阀五及其防腐蚀自吸泵，由防腐蚀自吸泵将蓄水箱内的水体经由管道压入吸附罐一和吸附罐二中(或者是吸附罐三和吸附罐四中)，从而对残留在吸附罐一和吸附罐二(或者吸附罐三和吸附罐四)内再生液进行冲洗，将其排入气水分离器，从而保证吸附罐一、吸附罐二、吸附罐三及其吸附罐四的吸附效率和吸附质量。

本发明结构简单，在整个系统中，提高了污水净化的效率和离子吸附的质量，整个系统内部形成一个内循环再生系统，可以实现对污水的持续性、高质量的净化作业。

附图说明

图1为本发明的原理图；

其中，附图中的各标记的含义：10-砂滤罐，11-活性炭罐，12-电动球阀一，13-吸附罐一，14-吸附罐二，15-电动球阀二，16-电动球阀三，17-吸附罐三，18-吸附罐四，19-电动球阀四，2-蓄水箱，31-防腐蚀自吸泵，32-电动球阀五，40-电接点压力表，41-储气罐，42-二氧化碳罐，43-空气减压阀，44-电动球阀六，45-电动球阀七，46-气水混合器，47-单向止流阀，48-柱塞式计量泵，49-电动球阀八，50-电动球阀十，51-电动球阀十一，52-电动球阀十二，53-电动球阀十三，54-比例积分调节阀一，55-电动球阀九，61-气水分离器，62-压力表，63-搅拌器，64-安全阀，65-浮球控制器，66-电磁阀，71-空气压缩机，72-比例积分调节阀二，73-空气增压泵，74-球阀。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施例做进一步详细描述：

参照图1所示的一种污水处理用高效除离子系统，包括去离子系统和再生清洗系统，所述再生清洗系统由清洗系统、二氧化碳混合系统、反冲洗系统、气液分离系统及其增压系统组成；

所述去离子系统由砂滤罐10、活性炭罐11及其平行设置的离子吸附系统一及其离子吸附系统二组成，离子吸附系统一由串联在同一条管路上吸附罐一13和吸附罐二14组成，离子吸附系统二由串联在同一条管路上的吸附罐三17和吸附罐四18组成，吸附罐一13及其吸附罐三17分别通过管道与活性炭罐11连接，且吸附罐一13与活性炭罐11之间的管道上安装有电动球阀一12，吸附罐三17与活性炭罐11之间的管道上安装有电动球阀三16、吸附罐二14和吸附罐四18分别通过管道与一蓄水箱2连接，且吸附罐二14与蓄水箱2之间的管道上安装有电动球阀三16，吸附罐四18与蓄水箱2之间的管道上安装有电动球阀四19，所述砂滤罐10与活性炭罐11通过管道连接；

所述清洗系统由串联在同一条管路上的防腐蚀自吸泵31及其电动球阀五32组成，且防腐蚀自吸泵31的进水端与蓄水箱2通过管道连通；

所述二氧化碳混合系统由储气罐41、二氧化碳罐42、空气减压阀43、电动球阀六44、电动球阀七45、电动球阀八49及其串联在同一条管路上的气水混合器46、单向止流阀47和柱塞式计量泵48组成，柱塞式计量泵48与蓄水箱2通过管道连接，储气罐41及其二氧化碳罐42分别通过管道与气水混合器46连接，且储气罐41上设有电接点压力表40，空气减压阀43及其电动球阀六44串联在二氧化碳罐42及其气水混合器46之间的管路上，电动球阀七45安装在储气罐41与气水混合器46之间的管路上，且所述气水混合器46与清洗系统中的管路通过管道连接，且二者之间的管道上安装有电动球阀八49；

所述反冲洗系统由比例积分调节阀一54、电动球阀九55、分流管道一及其分流管道二组成，比例积分调节阀一54及其电动球阀九55串联在同一条管路上，分流管道一的一端连通电动球阀二15与吸附罐二14之间的管道，另一端连通电动球阀四19与吸附罐四18之间的管道，且分流管道一上安装有电动球阀十50及其电动球阀十一51，分流管道二的一端连通电动球阀一12与吸附罐一13之间的管道，另一端连通电动球阀三16与吸附罐三17之间的管道，且分流管道二上安装有电动球阀十二52和电动球阀十三53，所述清洗系统中的管路的末端与位于电动球阀十50和电动球阀十一51之间的分流管道一连通，串联有比例积分调节阀一54和电动球阀九55的管路的首端与位于电动球阀十二52和电动球阀十三53之间的分流管道二连通，串联有比例积分调节阀一54和电动球阀九55的管路的末端与气液分离系统连接，且气液分离系统与增压系统连接，且增压系统与储气罐41连接。

在本实施例中，所述气液分离系统由气水分离器61、压力表62、搅拌器63、安全阀64、浮球控制器65及其电磁阀66组成，压力表62安装在气水分离器61的外壁上，搅拌器63安装在气水分离器61的上端，且搅拌器63的搅拌端伸至气水分离器61中，安全阀64设于气水分离器61的上端，浮球控制器65设置在气水分离器61的内部，气水分离器61的下端设有排水管，排水管上安装有电磁阀66，串联有比例积分调节阀一54和电动球阀九55的管路的末端与气水分离器61的进口连通。

在本实施例中，所述增压系统由空气压缩机71、比例积分调节阀二72、空气增压泵73及其球阀74组成，空气压缩机71及其空气增压泵74之间通过管道连通，且比例积分调节阀二72安装在二者之间的管道上，气水分离器61的出口通过管道与空气压缩机71的进口连接，空气增压泵73的出口与储气罐41之间通过管道连接，且球阀74安装在二者之间的管道上。

本发明在使用时，污水先后经过砂滤罐10和活性炭罐11，电动球阀一12及其电动球阀二15打开，且同时电动球阀三16和电动球阀四19关闭，另外，同时关闭电动球阀十50、电动球阀十一51、电动球阀十二52及其电动球阀十三53，污水从砂滤罐10及其活性炭罐11经过，依次经过吸附罐一13及其吸附罐二14，吸附罐一13和吸附罐二14内填充有离子交换树脂材料，可对污水中的离子进行吸附，然后通过管道将经过吸附的水体一部分通入蓄水箱2中，一部分用作他用；通过对通入本系统中的污水和排出水体进行实时监测，当排出的水中的离子含量与进入的水的离子含量接近时，说明此时吸附罐一13和吸附罐二14内的离子交换树脂材料在进行离子吸附的过程中已经处于饱和状态，此时关闭电动球阀一12和电动球阀二15，且同时打开电动球阀三16和带动球阀四19，这样污水会依次经过吸附罐三17和吸附罐四18，使得此时吸附罐三17和吸附罐四18中的离子交换树脂材料作为离子吸附的材料进行使用，且在吸附罐三17和吸附罐四18进行离子吸附的同时，吸附罐一13和吸附罐二14内的离子交换树脂材料进行离子交换树脂材料的再生；

吸附罐一13和吸附罐二14内的离子交换树脂材料饱和后并进行离子交换树脂材料的再生时，电动球阀三16、电动球阀四19、电动球阀十一51、电动球阀十三53、电动球阀八49、电动球阀九55打开，电动球阀一12、电动球阀二15、电动球阀十50及其电动球阀十二52关闭，且此时电接点压力表40切换控制电动球阀六44开启、电动球阀七45关闭，二氧化碳罐42内的二氧化碳气体经由空气减压阀43减压后进入气水混合器46，与此同时启动柱塞式计量泵48(此时防腐蚀自吸泵31处于非工作状态，且电动球阀五32处于关闭状态)，蓄水箱2内的水经由柱塞式计量泵48进入气水混合器46，进入气水混合器46的二氧化碳气体及其水在其内部经过混合形成碳酸，然后通过管道依次经过电动球阀八49、电动球阀十一51、吸附罐二14、吸附罐一13、电动球阀十三53、比例积分调节阀一54及其电动球阀九55，并进入气水分离器61，碳酸将吸附在吸附罐一13和吸附罐二14内的离子交换树脂材料上的阳离子反冲洗出来后形成再生液进入气水分离器61，再生液和多余的碳酸通过搅拌器63进行高速搅拌进行分离，二氧化碳气体经由气水分离器61上端的管道进入空气压缩机71，再生液则停留在气水分离器61中，随着气水分离器61中的再生液的液位逐渐升高，当上升到浮球控制器65设置的液位值时，电磁阀66打开，溶再生液经过排水管进行排出，以保证气水分离器61中的再生液的液位处相对稳定的状态，且此时空气压缩机71处于工作状态，二氧化碳气体经过积分比例调节阀二72进入空气压缩泵73，并流经球阀74进入储气罐41进行储存，待后期离子交换树脂材料的再生使用；当储气罐41内的压力达到设定的压力值时，电接点压力表40自动切换至电动球阀六44关闭，且电动球阀七45开启，由储气罐41内的二氧化碳气体进行供气进入气水混合器46和水形成碳酸，当储气罐41内的压力值低于设定的压力值时(即二氧化碳气体的容量较低)，电接点压力表40自动切换至空气减压阀43和电动球阀六44处于开启状态，且电动球阀七45关闭，由二氧化碳罐42内进行二氧化碳气体的供应，于此往复，重复上述的所有操作；在上述的操作过程中，当对吸附罐一13及其吸附罐二14内的离子交换树脂材料进行再生时，污水会由吸附罐三17和吸附罐四18进行离子的吸附，当吸附罐三17和吸附罐四18中的离子交换树脂材料处于饱和时，电动球阀一12、电动球阀二15、电动球阀十50及其电动球阀十二52打开，电动球阀三16、电动球阀四19、电动球阀十一51和电动球阀十三53关闭，此时吸附罐一13和吸附罐二14内的离子交换树脂材料对污水中的离子进行吸附作业，在整个系统中，吸附罐一13和吸附罐二14为一组，吸附罐三17和吸附罐四18为一组，两组中其中一组处于对污水进行吸附作业的状态时，另一组则处于反冲洗的状态，二者交替求换状态；当然，也可根据需要选择两组处于同时吸附作业和同时进行反冲洗作业；

当需要对吸附罐一13、吸附罐二14、吸附罐三17及其吸附罐四18进行清洗作业时，电动球阀八49关闭，且打开电动球阀五32及其防腐蚀自吸泵31，由防腐蚀自吸泵31将蓄水箱2内的水体经由管道压入吸附罐一13和吸附罐二14中(或者是吸附罐三17和吸附罐四18中)，从而对残留在吸附罐一13和吸附罐二14(或者吸附罐三17和吸附罐四18)内再生液进行冲洗，将其排入气水分离器61，从而保证吸附罐一13、吸附罐二14、吸附罐三17及其吸附罐四18的吸附效率和吸附质量，也可根据需要对吸附罐一13、吸附罐二14、吸附罐三17及其吸附罐四18进行同时清洗；

本发明结构简单，在整个系统中，提高了污水净化的效率和离子吸附的质量，整个系统内部形成一个内循环再生系统，可以实现对污水的持续性、高质量的净化作业。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作出任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。