专利名称：一种流动床除盐水处理设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种离子交换水处理设备，特别是一种去除水中离子杂质的除盐水处理设备。
离子交换方法用于水质除盐是一种常见的水处理方法，其原理是用阳、阴两种离子交换树脂分别吸附水中的阳离子和阴离子，使水中不含离子杂质，离子交换树脂吸附离子杂质到一定程序以后就会饱和，这时要用酸和碱分别对阳树脂和阴树脂进行再生处理，使其恢复交换能力。现有的水质除盐设备一般是采用固定床式的，该设备是一个容器内装有相混合的阳、阴两种树脂，原水流过便对其进行交换除盐，当工作到树脂饱和后用水对树脂进行反冲，利用阳、阴两种树脂在水中的重量不同而把两树脂分离开来，然后分别对两种树脂进行再生处理，之后再把两种树脂混合起来重新投入使用，这种设备再生、清洗程序复杂，操作烦琐，树脂利用率低，处理原水间歇进行，不能长期连续运行。许多需要连续供水的场合不适用，虽然可多设一套或几套设备来保证连续供水，但总有一套或几套设备待用而降低了设备的利用率，很不经济，另外，因需要将各套设备周期性地投入运行和闲置，给操作管理带来很多麻烦。
本发明目的在于提供一种流动床除盐水处理设备，该设备根据流动床原理设计，可在一套设备内实现阳、阴两种树脂的交换、再生、清洗连续循环运行，从而实现离子交换除盐处理长期连续地进行。
本发明如
图1所示，由交换塔(1)、阳再生塔(2)、阳清洗塔(3)、阴再生塔(4)、阴清洗塔(5)组成，其中a.交换塔(1)自下而上地设有原水进水口(17)、阳树脂出口(16)、阴树脂进口(15)、阳树脂进口(14)、阴树脂出口(13)、除盐水出口(11)。
b.阳再生塔(2)、阴再生塔(4)分别设有树脂进口(21、41)、树脂出口(25、45)、再生液进口(23、43)、废液出口(22、42)、清洗水进口(24、44)，其中树脂进口(21、41)、废液出口(22、42)设在塔体上部，再生液进口(23、43)设在塔体中下部，清洗水进口(24、44)设在塔体下部，树脂出口(25、45)设在塔体底部。
c.阳清洗塔(3)、阴清洗塔(5)分别设有树脂进口(31、51)、树脂出口(34、54)、清洗水进口(33、53)、废液出口(32、52)，其中树脂进口(31、51)、废液出口(32、52)设置在塔体上部，清洗水进口(33、53)设在塔体下部，树脂出口(34、54)设在塔体底部。
d.交换塔(1)阳树脂出口(16)与阳再生塔(2)树脂进口(21)通过管道相连通，阳再生塔(2)树脂出口(25)与阳清洗塔(3)树脂进口(31)相连通，阳清洗塔(3)树脂出口(34)与交换塔(1)阳树脂进口(13)连通，且连通管道上设有射流器(35)。
e.交换塔(1)阴树脂出口(13)与阴再生塔(4)树脂进口(41)通过管道相连通，阴再生塔(4)树脂出口(45)与阴清洗塔(5)树脂进口(51)相连通，阴清洗塔(5)树脂出口(54)与交换塔(1)阴树脂进口(14)相连通，且连通管道上设有射流器(55)。
依照上述结构，本实用新型从而组成一套完整的流动床除盐水处理设备，其工作过程及原理如下安装时，阳再生塔(2)再生液进口(23)与高位酸溶液箱(6)相通，阴再生塔(4)再生液进口(43)与高位碱溶液箱(7)相通，阳再生塔(2)、阳清洗塔(3)、阴再生塔(4)、阴清洗塔(5)的清洗水进口(24、33、44、53)分别通过管道与清洗水源相连通，且清洗水主管道上设有加压水泵(6)。树脂运行时，新生的阳、阴树脂分别从阳树脂进口(13)和阴树脂进口(14)进入交换塔(1)内，如图2所示，由于阳、阴树脂比重不同，阳树脂较重，因此阳树脂向下流动而阴树脂向上流动，阳、阴两种树脂逆向流动而形成混合状态，阳树脂继续下降到塔底基本饱和失效，由阳树脂出口(15)排出，同时，阴树脂继续上升到塔上部基本饱和失效，由阴树脂出口(12)排出;又由于阳树脂进口(13)比阴树脂进口(14)高，故阳、阴树脂在交换塔体内分布状况是底层为阳树脂、中间为阳、阴两种树脂的混合区，上层为阴树脂。交换塔(1)工作时，原水由交换塔(1)进水口(17)进入塔底，经布水装置分布后向上流动，原水首先与阳树脂接触，除去一部分阳离子，然后到达阳、阴树脂混合区，在这里由于同时进行阳、阴离子交换，水中的阳、阴离子同时被除去，因此不存在离子交换过程反离子抑制交换向除盐方向进行的现象，除盐的交换反应进行得彻底;水再上升到上部的阴树脂层进行最后的阴离子交换反应后成为不含离子杂质的除盐水，除盐水通过集水装置收集后由出口(11)流出，经过这个过程即完成了水的除盐处理。而与此同时为了实现连续的离子交换处理，从交换塔(1)排出的饱和阳、阴树脂分别进入阳再生塔(2)和阴再生塔(4)内，在此其由于重力作用从上到下流动，与由清洗水进口进入的、清水带动的、由下而上流动的再生液进行充分的离子交换再生反应，树脂到达塔底时已充分再生，经树脂出口(25、45)排出，反应完的再生液废液由废液出口(22、44)排出。经过再生的阳、阴树脂又分别进入阳清洗塔和阴清洗塔，由自下而上的清洗水洗去残留的再生液后分别由树脂出口(34、54)排出，经射流器(35、55)喷射分别输送到交换塔(1)阳树脂进口(14)和阴树脂进口(15)进入塔内，从而完成树脂交换、再生、清洗的一次循环，由此循环不断，从而实现离子交换除盐处理长期连续地运行。
上述交换塔(1)、阳或阴再生塔(2，4)、阳或阴清洗塔(3，5)三者高度依次降低，由此，阳、阴树脂在从交换塔到再生塔再到清洗塔的运行中以树脂高度差重量为动力即可完成，否则树脂输送管路上必须加输送动力装置(如射流器等)，使结构复杂。上述各塔之间高度差值参照常规方法计算而定。
上述阳、阴再生塔(2，4)、阳或阴清洗塔(3，5)内部结构与现有的三塔式流动床水处理设备的大致相同。另外，为了便于操作及控制，一些管路上设置有阀表一类的测量、控制装置，这类装置根据实际使用情况设置，与现有的其他流动床设备大致相同。
需要指出的是本发明还可有另一种相类似的结构方案，如图3所示，原图2中的阳再生塔、清洗塔(2，3)合并为图3中阳再生清洗塔(7)，而原阴再生塔、清洗塔(4，5)合并为阳再生清洗塔(8)该阳再生清洗塔、阴再生清洗塔分别设有树脂进口(71，81)、树脂出口(76，86)、再生液进口(73，83)、废液出口(72，82)、清洗水进口(75，85)，其中树脂进口(71，81)、废液出口(72，82)设置在塔体上部，再生液进口(73，83)设在塔体中下部，清洗水进口(75，85)设在塔体下部(与再生液进口保持一定距离)，树脂出口(76，86)设在塔体底部，交换塔(1)结构同上，交换塔(1)阳树脂出口(16)、进口(11)分别与阳再生清洗塔(7)树脂进口(71)、出口(76)通过管道相连通，且输送饱和树脂管道上设有射流器(77)，交换塔(1)阴树脂出口(13)、进口(15)分别与阴再生清洗塔(8)的树脂进口(81)、出口(86)相连通，且输送饱和树脂的管道上设有射流器(87)，由此同样组成一套完整流动床的除盐水处理设备，其运行机理与上一方案基本一致，不同的是再生、清洁在同一塔内完成。
为了节约用水，用于输送饱和树脂的水一般在阳、阴再生清洗塔顶收集后再输送回交换塔(1)底部进行处理。上述阳、阴再生清洗塔(7，8)内部结构与现有的双塔式流动床水处理设备的大致相同。其管路上表阀一类装置的设置也与其他流动床设备大致相同。
上述阳、阴再生塔、清洗塔或阳、阴再生清洗塔所用清洗水可以是原水，为提高除盐质量，最好采用经过除盐处理的除盐水，为此交换塔(1)在集水段设有自用出水口(12)，其通过管道与各清洗水进口(24、33、44、53或75、85)相连通，其主管路上设置有加压水泵(6)。
上述交换塔(1)的阳树脂出口(16)和阴树脂出口(13)一般分别设置在塔体(直身段)下端部和上端部，而阳树脂进口(14)和阴树脂进口(15)设置在塔体中部，其间距离一般为塔体(直身段)长度的1/4～1/2较为适宜。
交换塔(1)为了防止因局部水流不均匀而扰乱树脂层，其内设有若干块布水挡板(18)，它使树脂相对在某一区段内运动而不致于大范围地窜动。图2所示交换塔内设有二块布水挡板(18)，一块设在阳树脂进口(14)上方，另一块设在阴树脂进口(15)下方。
本发明与现有的固定床式除盐设备相比具有以下优点1.交换塔上下交错设置阳、阴树脂进口的位置，使阳树脂层和阴树脂层即有重叠的部分又有分离部分，树脂这种分布方式很合理，优越性很多一是既保证了阳、阴树脂有混合区，使除盐交换反应彻底，又保证了阳、阴两种树脂在将进入再生阶段前分离，二是既保证了阳、阴两种树脂层的高度，又减少了塔身高度，使塔内空间利用率提高。
2.采用流动床式结构，阳、阴树脂的交换、再生、清洗可连续循环进行，从而实现离子交换除盐制水长期连续地进行;
3.设备流程简单、调节简易，制水可靠性提高;
4.可用简单的方法随时调整系统的运行效果，具体表现在如对不同的水质含阳、阴离子量的不同，本发明可很容易地通过调整阳、阴树脂相对运行速度的方法来调节某种离子的交换能力，使出水水质稳定，可靠。
5.综合投资较固定床除盐设备少，特别是在需连续供水的场合，采用本发明易管理、易操作，设备布置紧凑，占地面积少，设备利用率高，经济实用。
综上所述，本发明采用流动床结构设计而成，具有结构合理、流程简单、调节简易，出水水质稳定可靠等优点，可实现长期连续供水，适用于低压锅炉一级除盐水处理，也广泛适用于冶金、纺织、造纸、化工、食品等行业工艺用水的一级除盐处理。
图1为本发明结构示意图;
图2为交换塔(1)结构示意图;
图3为本发明另一种结构形式示意图;
权利要求
1.一种流动床除盐水处理设备，其特征在于由交换塔(1)、阳再生塔(2)、阳清洗塔(3)、阴再生塔(4)、阴清洗塔(5)组成，其中a.交换塔(1)自下而上地设有原水进水口(17)、阳树脂出口(16)、阴树脂进口(15)、阳树脂进口(14)、阴树脂出口(13)、除盐水出口(11)。b.阳再生塔(2)、阴再生塔(4)分别设有树脂进口(21、41)、树脂出口(25、45)、再生液进口(23、43)、废液出口(22、42)、清洗水进口(24、44)，其中树脂进口(21、41)、废液出口(22、42)设在塔体上部，再生液进口(23、43)设在塔体中下部，清洗水进口(24、44)设在塔体下部，树脂出口(25、45)设在塔体底部。c.阳清洗塔(3)、阴清洗塔(5)分别设有树脂进口(31、51)、树脂出口(34、54)、清洗水进口(33、53)、废液出口(32、52)，其中树脂进口(31、51)、废液出口(32、52)设置在塔体上部，清洗水进口(33、53)设在塔体下部，树脂出口(34、54)设在塔体底部。d.交换塔(1)阳树脂出口(16)与阳再生塔(2)树脂进口(21)通过管道相连通，阳再生塔(2)树脂出口(25)与阳清洗塔(3)树脂进口(31)相连通，阳清洗塔(3)树脂出口(34)与交换塔(1)阳树脂进口(13)连通，且连通管道上设有射流器(35)。e.交换塔(1)阴树脂出口(13)与阴再生塔(4)树脂进口(41)通过管道相连通，阴再生塔(4)树脂出口(45)与阴清洗塔(5)树脂进口(51)相连通，阴清洗塔(5)树脂出口(54)与交换塔(1)阴树脂进口(14)相连通，且连通管道上设有射流器(55)。
2.根据权利要求1所述的水处理设备，其特征在于上述交换塔(1)、阳再生塔(2)或阴再生塔(4)、阳清洗塔(3)或阴清洗塔(5)三者高度依次降低。
3.一种流动床除盐水处理设备，其特征在于由交换塔(1)、阳再生清洗塔(7)、阴再生清洗塔(8)组成，其中a.交换塔(1)自下而上地设有原水进水口(17)、阳树脂出口(16)、阴树脂进口(15)、阳树脂进口(14)、阴树脂出口(13)、除盐水出口(11)。b.阳、阴再生清洗塔分别设有树脂进口(71，81)、树脂出口(76，86)、再生液进口(73，83)、废液出口(72，82)、清洗水进口(75，85)，其中树脂进口(71，81)、废液出口(72，82)设置在塔体上部，再生液进口(73，83)设在塔体中下部，清洗水进口(75，85)设在塔体下部，树脂出口(76，86)设在塔体底部。c.交换塔(1)阳树脂出口(16)、进口(11)分别与阳再生清洗塔(7)树脂进口(71)、出口(76)通过管道相连通，且输送饱和树脂管道上设有射流器(77)。d.交换塔(1)阴树脂出口(13)、进口(15)分别与阴再生清洗塔(8)的树脂进口(81)、出口(86)相连通，且输送饱和树脂的管道上设有射流器(87)。
4.根据权利要求1或2所述的水处理设备，其特征在于上述交换塔(1)的阳树脂出口(16)和阴树脂出口(13)分别设置在塔体(直身段)下端部和上端部，阳树脂进口(14)和阴树脂进口(15)设置在塔体中部，其间距离为塔体(直身段)长度的1/4～1/2。
5.根据权利要求1或2所述的水处理设备，其特征在于上述交换塔(1)设有自用出水口(12)，其通过管道与各塔清洗水进口相连通，其主管路上设置有水泵(6)。
6.根据权利要求1或2所述的水处理设备，其特征在于上述交换塔(1)内设有布水挡板(18)。
7.根据权利要求6所述的水处理设备，其特征在于上述交换塔(1)内设有二块布水挡板(18)，一块设在阳树脂进口(14)上方，另一块设在阴树脂进口(15)下方。
全文摘要
一种流动床除盐水处理设备。本发明由交换塔、阳再生塔、阳清洗塔、阴再生塔、阴清洗塔组成。本发明根据流动床原理设计，可实现阳、阴两种树脂的交换、再生、清洗连续循环进行，从而实现离子交换除盐制水长期连续地进行。本发明结构合理、流程简单、调节简易，出水质量稳定可靠，广泛适用于低压锅炉及冶金、纺织、造纸、化工、食品等行业工艺用水的一级除盐处理。
文档编号C02F1/42GK1086495SQ92110888
公开日1994年5月11日 申请日期1992年10月31日 优先权日1992年10月31日
发明者林华根 申请人:顺德市广容水处理设备厂