专利名称：离子交换制纯水中原水的预处理工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及水的处理方法，具体而言，涉及在使用离子交换法制备纯水过程中，对原水进行预处理的工艺。
通常，人们用离子交换法制备纯水所用的原水包括天然水和将天然水经过净化处理后得到的所谓“自来水”。但是，实践证明，使用自来水作原水，在离子交换制备纯水中效果也不理想，其原因在于自来水硬度大，同时，自来水或多或少地含有胶体、悬浮物和有机物(含细菌、热源)等杂质，这些杂质将直接影响纯水的质量和产量。此外，用自来水还有以下缺点(1)由于某些水厂设施不完善或设施能力不足，雨季自来水中的悬浮物等成倍、成十倍地增加而使自来水混浊，(2)自来水的压力往往由于用水量不同和周围阀门开关的不同而波动，水压的不稳定对离子交换制备纯水不利，因为水压减小不仅影响纯水的单位时间产量，还使纯水质量降低，(3)对于在相对高度较高的地方制备纯水，自来水往往有压力不足的问题。由于直接使用天然水和自来水有以上缺点，目前常规的方法是设高位槽(缸)并加化学药品的办法，如上海南华器械厂生产的“70型离子交换纯水器”使用说明书所记载用来进行离子交换的原水，需在二个高位水缸中依次加入化学药剂，经过澄清后才引入离子交换器。这种方法不仅麻烦，而且由于高位水缸必须置于相当高度，为了承受一定重力，水缸及支承建筑的造价必然较高;使用中原水仅靠高位差流入离子交换器，压力一般不够;同时水量的观察不便，往往由于原水用完造成离子交换器中的树脂脱水，重新进水时又由于渗透压的突变而使部分树脂破碎;这种常规预处理方法的又一缺点还在于其高位槽(缸)的清洗、排污也不很方便。
本发明的目的是为了克服纯水制备中常规预处理方法的上述缺点，提供一种操作简便、易控制、水压大而稳定，纯水质量高，高峰水产量与周期产量同时大幅度提高的原水预处理新工艺。
发明人经研究发现，提高离子交换法制备的纯水纯度与产量，关键在于要保证原水进入离子交换器时有足够而且稳定的水压和水量，同时原水还必须经过预处理。因此，为达上述发明目的，发明人提出的工艺包括(1)建设一个有足够容量的低位水池;在水池中对原水进行预处理;(2)用水泵将澄清的原水泵出送入离子交换器。
发明人经实践证明低位水池可建于地面，造价低;水池可以用水泥砌成，也可用塑料板焊接制成，还可用其它合适材料制成;水池可以制成圆柱状，也可制成长方体或正方体，依水池的建设场地条件而定;水池容量根据纯水产量多少而定;水池底部需安装一水管及一阀门，以便排污。
原水在水池中的预处理工艺为先将原水加入水池，加入石灰乳并轻微搅拌至用精密试纸测定水中PH值为8～8.5时为止，再加入2%高锰酸钾溶液，边加边搅拌至水显淡紫色，然后加入5%硫酸亚铁溶液并轻微搅拌至水的紫红色褪尽为止，加入的二价铁离子部分氧化为三价铁离子，并生成氢氧化铁、氢氧化亚铁，具有一定的凝聚作用。水需静置8～10小时以上方可使用。
用于离子交换供水的水泵以采用微型水泵为宜，例如市售的一种功率为370W、吸程8米、扬程30米的微型水泵，比较适用于本工艺。安装时，该微型泵的底阀要用一圆形支架支撑，距池底6～8厘米为宜，底阀与泵的连接采用软质聚乙烯管，泵出口管也采用软质聚乙烯管，然后与一根硬聚氯乙烯管相接，以便安装出口阀门。管子与管子之间、管子与金属部件均采用粘结剂粘结，较为常用的粘结剂为SA-102快速胶粘剂。
出口阀门用优质胶管和三通，直接等塑料管件与离子交换纯水器相联接。一般一台370W的微型泵可供应四台“70型离子交换纯水器”同时制备纯水。在制备纯水时，将纯水器进水胶管通过简易过滤器(以药棉作过滤介质)和软胶管与三通管连接，通过出口阀门控制经预处理过的原水水压与水量，即可开始制备纯水。
经本发明工艺预处理后的原水比电阻值一般可提高40～50%，较常规法大大提高，而且稳定，一般情况下，高峰期纯水产量提高近两倍，周期产量也大幅度提高。以使用“70型纯水器”为例，常规法每台周期产量100～250Kg，若采用89101308.3号专利申请中所提供的工艺再生树脂，周期产量可达250～500Kg，再通过对原水进行预处理，则周期产量可达600～1200Kg，同时，制得的产品中50～80%为高纯水，其静态比电阻可达500～1000×10m以上，动态比电阻可达800～1800×10cm以上。这种工艺大大提高了纯水产量，从而大幅度降低纯水的成本。
附
图1为本工艺中原水预处理设备的安装示意图，图中1为微型水泵，2为水池，3为底阀，4为支撑底阀的支架，5为排污用的阀门6为软质聚乙烯管，7为硬质聚氯乙烯管，8为出口阀门;附图2为出口阀门与离子交换器的联接示意图，图中1为出口阀门，2为用铁丝固定在阀门上的优质胶管，3为三通管，4为装有药棉的过滤器，5为通往离子交换器的优质软胶管。
实施例在一个容量为2m3、用水泥砌成的长方形水池中，按图1安装一台370W的微型水泵，底阀用硬聚氯乙烯制成的支架支撑在距池底8cm的位置上，底阀与泵用一根内径为2.5cm的硬聚氯乙烯管相连接，泵出口亦用同样的管子与外径为2.5cm的硬聚氯乙烯管相连接，然后与一个6分阀门连接。所有的连接处均用SA-102快速胶粘剂粘接。出口阀门用12×18的优质胶管套上，以铁丝固定在阀门的出口;胶管上如附图2的连接方式接1个三通管，在三通管出口的两边分别接1个装好脱脂棉的过滤器，又在过滤器出口处分别装上1个三通管，再分别与2台离子交换纯水器相连，这样，在泵启动时可同时供应4台70型纯水器制纯水。池中的原水装入至池顶5cm左右，然后加入配制好的石灰乳，浓度不限，轻轻搅匀，至用精密试纸测定水中PH达8～8.5为止，再加入配制好的2%高锰酸钾溶液，边加边搅拌至池中水呈淡紫红色为止，又再加入配好的5%硫酸亚铁溶液，并轻微搅拌至水的紫红色褪尽为止。将处理好的水静置一夜(约10小时)，第2天进行离子交换制纯水，每小时平均可产纯水400Kg左右，产量可达2吨，约需5小时可制备完成。
权利要求
1.离子交换法制纯水中，用化学药剂对原水进行预处理的工艺，本发明的特征包括(1)建设一个有足够容量的低位水池，在水池中对原水进行预处理；(2)用水泵将澄清的原水泵出送入离子交换器。
2.按照权利要求1所述的工艺，其特征是低位水池可根据建设场地条件制成任何形状，通常以圆柱状、长方体状为宜，水池底部应安装排污管和排污阀。
3.按照权利要求1或2所述的工艺，其特征是低位水池可用水泥砌成，也可以用塑料制成，还可以用其它合适材料制成。
4.按照权利要求1所述的工艺，其特征在于所用的水泵为微型泵，该泵的底阀位置应高于池底6～8cm。
全文摘要
离子交换制纯水中原水的预处理工艺，属于水的处理方法，目的在于克服常规预处理方法的缺点，提供一种操作简便、易控制、能提高纯水质量、产量的新工艺。本发明通过建低位水池，加入软化剂、氧化剂、还原剂等进行原水预处理，然后用水泵把原水送入离子交换器的方法，制得的纯水电阻率高，纯水高峰产量提高近两倍，周期产量则大幅度提高。采用本工艺不仅可提高纯水的产量与质量，而且可使生产成本大幅度降低。
文档编号C02F1/42GK1071647SQ9110974
公开日1993年5月5日 申请日期1991年10月11日 优先权日1991年10月11日
发明者邹萃林 申请人:邹萃林