专利名称：多功能离子交换水处理器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及离子交换水处理装置。
对硬水进行处理的一般原理是去除钙、镁离子。其装置多半用磺化煤处理法，离子交换法以及隔膜分离法进行设计。磺化煤水处理装置以经发烟硫酸加热处理的0.3-12毫米焦煤颗粒去除水中钙镁离子，处理的水软化效果差，其软化水的能力仅为阳离子交换树脂装置的四分之一。隔膜分离水处理装置一般结构复杂、耗能大，故降多，操作困难，水处理效果也差。
现有的阳离子交换树脂水处理装置，有的用钢材或硬质塑料制成柱体，使用中无法对水流情况和离子交换树脂情况进行有效的动态监控，难以克服沟流现象的发生，影响水处理效果，出水质量不稳定。同时，钢材易腐触，由此产生污染物质对阳离子交换树脂有严重污染和破坏作用，影响其使用效果和寿命。有的结构极不合理，功能单一，不能同时满足生产“单钠型软水”、“局部型软水”、“氢钠联合型软水”的需要，适应性差，适用地区小。
针对现有装置的不足之处，本实用新型提供一种新型的阳离子交换树脂水处理装置，旨在使其软水质量高、软水功能多、适用范围广、使用寿命长。
本实用新型的目的是通过下述方案实现的。
多功能离子交换水处理器由底座、阳离子交换柱A、阳离子交换柱B、原水流量计、软水流量计及微孔过滤器构成，各构件之间由管道及阀门相互连通。底座左侧板面上有分别与阳离子交换柱A和阳离子交换柱B相通的A柱回盐阀和B柱回盐阀；有与A、B两个阳离子交换柱相通的总进盐阀。底座右侧板面上有分别与阳离子交换柱A和阳离子交换柱B相通的A柱柱内水位控制及排气阀和B柱柱内水位控制及排气阀；有分别与阳离子交换柱A和阳离子交换柱B相通的A柱排水口和B柱排水口。底座前板面上的交换阀1分别与阳离子交换柱A的进水口、微孔过滤器的出水口相连通。交换阀2、交换阀5分别与阳离子交换柱A的排水阀、出水阀连通。交换阀3分别与微孔过滤器的出水口、交换阀4、交换阀6、交换阀7连通。交换阀8、交换阀9分别与阳离子交换柱B的排水阀、出水阀连通。
本实用新型的实施例结合
给出。
图1、多功能离子交换水处理器结构示意图；图2、离子交换柱结构示意图3、微孔过滤器结构示意图；图4、A柱失效阳离子交换树脂反冲洗工作图；图5、A柱失效阳离子交换树脂动态再生进、回再生液工作图；图6、A柱阳离子交换树脂静态再生浸、泡气体流向工作图；图7、A柱清洗阳离子交换树脂工作图；图8、A柱生产软水工作图；图9、A柱单柱生产软水、原水混合型水工作图；图10、B柱失效阳离子交换树脂反冲冼工作图；图11、B柱阳离子交换树脂动态再生进、回再生液工作图；图12、B柱阳离子交换树脂静态再生浸泡、气体流向工作图；图13、B柱清洗阳离子交换树脂工作图；图14、B柱生产软水工作图；图15、B柱单柱生产软水、原水混合型水工作图；图16、A、B柱同时生产软水工作图；图17、A、B柱同时生产软水、原水混合型水工作图；图18、A柱钠离子处理后软水再经B柱氢离子处理降碱度软水工作图；图19、排污工作图。
图中序号含义1、底座，2、阳离子交换柱，3、微孔过滤器原水进口阀，4、排污阀，5、微孔过滤器，6、原水流量计原水进口阀，7、出水管，8、原水流量计，9、软水出口，10、软水流量计，11、B柱回盐阀，12、A柱回盐阀，13、总进盐阀，14、A柱柱内水位控制及排气阀，15、B柱柱内水位控制及排气阀，16、A柱排水口，17、B柱排水口，18、交换阀1，19、交换阀2，20、交换阀3，21、交换阀4，22、交换阀5，23、交换阀6，24、交换阀7，25、A柱排水阀，26、交换阀8，27、交换阀9，28、B柱排水阀，29、A柱出水阀，30、B柱出水阀，31、底座内管道，32、树脂孔及堵，33、交换管柱，34、过水帽，35、固定法兰，36、过水帽法兰，37、封头，38、微孔过滤器柱体，39、过滤器膜压盘，40、过滤器膜托盘，41、微孔过滤膜。
阳离子交换柱A和B(图2)的结构相同，均为用无缝有机玻璃圆筒制成的圆筒体，该圆筒体上、下两端有封头(37)，圆筒体内腔中上、下部各有一块固定法兰(35)，在固定法兰(35)上有过水帽(34)及过水帽法兰(36)。在交换管柱内可装入钠型或氢钠型离子交换树脂处理水中的钙、镁等阳离子。原水流量计(8)上端连有出水管(7)，下端连有与水源相通的原水进口阀(6)。软水流量计(10)的上端连有软水出口(9)，下端分别与A柱出水阀(29)及B柱出水阀(30)连通。微孔过滤器(5)为用无缝有机玻璃圆筒制成的圆筒体，该圆筒体下、下两端有封头，在该圆筒体内腔中部有固定于内壁上的过滤器膜托盘(40)，在过滤器膜托盘(40)上有微孔过滤膜(41)，在微孔过滤膜(41)上有过滤器膜压盘(39)，过滤膜压盘(39)上连有支撑柱。
实施例本实用新型中采用不锈钢板(或PVC板)材和角钢焊接制成箱体底座(1)。在底座(1)上的板面上螺纹竖立固定阳离子交换柱(2)A和B、原水流量计(8)、微孔过滤器(5)、及软水流量计(10)。底座(1)左侧板面上有分别与阳离子交换柱(2)A、B相通的A柱回盐阀(12)和B柱回盐阀(11)、总进盐阀(13)。底座(1)右侧板面上有分别与阳离子交换柱(2)A，B相通的A柱柱内水位控制及排气阀(14)和B柱柱内水位控制及排气阀(15)，还有分别与阳离子交换柱(2)A、B相通的A柱排水口(16)和B柱排水口(17)。底座(1)前板面上的交换阀1(18)分别与A柱进水口、微孔过滤器(5)的出水口连通。交换阀2(19)、交换阀5(22)分别与阳离子交换柱(2)A的排水阀(25)、出水阀(29)连通。交换阀3(20)分别与微孔过滤器(5)的出水口、交换阀4、交换阀6(23)及交换阀7(24)连通。交换阀8(26)、交换阀9(27)分别与阳离子交换柱(2)B的排水阀(28)、出水阀(30)连通。底座(1)内的管道(31)将各阀门分别与阳离子交换柱(2)A、B、微孔过滤器(5)、原水水源、原水流量计(8)、软水流量计(10)连通。在微孔过滤器(5)中，微孔过滤膜(41)用最先进的有机材料制成，过滤膜孔孔径0.5，其作用是对水进行物理予处理，以保护离子交换柱和离子交换树脂。
在本实施例中，阳离子交换柱(2)和微孔过滤器(5)均采用无缝有机玻璃圆筒制成(图2、图3)。阳离子交换柱(2)的透明度高，可有效控制软水处理过程中离子交换树脂和水的动态，及时发现和处理树脂老化问题，克服沟流现象。同时，柱体对树脂和各种再生剂无污染，可保证树脂的化学交换效果和使用寿命，保证再生剂的使用效率。微孔过滤器(5)同样透明度高，可有效监控原水过滤情况，及时反冲排除过滤器(5)中的污染物，确保离子交换树脂化学交换效果。
本实用新型的多功能特性是这样实现的在普通水质地区使用时，阳离子交换柱(2)A、B均填充钠离子交换树脂，A、B柱可同时再生，也可单独再生；可同时生产软水(出水量大)，也可单独生产软水。用原水流量计和软水流量计定量控制原水量和软水量，随时控制锅炉水碱度、排污量，钙、镁离子含量，既确保锅炉安全使用，又最大限度地减少热损失，节约能源。在特殊水质地区，如给水“负硬”过大地区、离子交换柱A、B则分别填充钠离子交换树脂和氢离子交换树脂，经A柱处理后再进入B柱，以达到降低和控制锅炉水内碱度的目的，确保锅炉水水质标准。
本实用新型的使用方法
A、B柱离子交换树脂失效后的反冲洗方法(图4、图10)本实用新型阳离子交换水处理器、离子交换树脂经过长时间的工作后，因其化学交换容量是有限的，所以离子交换树脂要失效。为恢复其交换能力，需要用其同性离子再生，再生之前，需松动因长时间工作而压得很紧的球体树脂，进行反冲洗，一方面是为了再生时球体树脂有足够大的接触面与再生剂接触，充分再生；另一方面，也是为了彻底冲洗掉小于微孔过滤膜孔径的进入树脂层的物理性杂质，以纯洁离子交换树脂。
A、B柱离子交换树脂动态再生方法(图5、图11)本实用新型阳离子交换水处理器根据化学反应方向与各反应物质的浓度关系，设计了动态再生工作图，这在较短时间内增大了球体树脂与再生剂的接触面，又带走了部分钙、镁等离子，增强了再生效果，流动的剩余再生剂又回到再生剂箱，从而节约再生剂。
离子交换树脂静态再生浸泡气体方法(图6、图12)为使失效后的离子交换树脂再生彻底，短时间的动态再生后，应关掉再生剂进入系统，让再生剂浸泡树脂，经适当的时间充分地与树脂进行化学交换作用，完全恢复交换能力，这个过程就是再生，在再生过程中，要产生少量气体，本方法即为使再生中所产生的气体流到设备外的方法。
A、B柱清洗阳离子交换树脂方法(图7、图13)当失效的树脂再生后完全恢复了交换能力，其置换出的大量钙、镁离子和剩余再生液混合在一起，需清洗掉，本方法就是清洗钙、镁离子和剩余再生液的方法。
A、B柱生产软水的方法(图8、图14)当树脂清洗好后从排水口检查水质已无钙、镁离子时，这时就关掉清洗系统。生产软水，图8、图1 4为生产软水的方法。
生产原水、软水混合型水的方法(图9、图15、图17)由于地区不同，水质不一样，当有的地区水质中总碱度较大，软化后的水进入锅炉后经浓缩，炉水碱度很快超过GB1576-85中规定的标准，大量排污也难以降代锅炉水碱度，这时，就可以通过公式计算，将原水和软水按一定比例混合进入储水箱后送入锅炉内，调正和控制锅炉内水质标准。这样既可防止锅炉传热面结生水垢，又可防止因炉水碱度长期过高而对锅炉部件造成晶间腐蚀，还可避免大量排污而造成的热损失。图9、图15、图17为生产原水、软水混合型水的方法，即“局部阳离子软化法”生产软水的方法。
A、B柱同时生产软水的方法(图16)在含盐量不高，“永硬”较大，“暂硬”较小地区，只使用软水。图16为A、B柱同时生产软水的方法。
钠型、氢型串用降低碱度生产软水的方法(图18)由于有的地区，给水中“负硬”很大，就是用“局部阳离子软水法”也无法降低锅炉水中的碱度，这时就可用钠型阳离子交换树脂先处理原水中的硬度，然后再经过氢型主子交换树脂处理水中过大的碱度，最后达到符合标准的软水后才送入储水箱，以保证锅炉水质达标。图18为钠型、氢型串用降低碱度而生产软水的方法。
排污的方法(图19)微孔过滤器过滤膜孔径较小，0.5，所以过滤器用过一段时间后，过滤膜上部挡有很多沉淀物质，这些物质阻碍进水通过过滤膜，所以必须随时用反冲洗排除，图19为过滤器反冲方法。
图4-19中的箭头表示各种使用方法中的流程线路。
本实用新型具有如下特点1.处理软水质量高，效果好。
2.处理软水功能多，较灵活。可以随意调整和控制软水水质指标，克服了无法控制和依靠大量排污、或大量失热来换取软水指标的浪费和污染后果。
3.再生方法中利用静态再生和动态再生相结合，可以节约时间，使再生达到最佳效果，同时，增加了再生循环系统，使再生剂能重复使用，节约了再生剂。
4.结构简单，技术先进，整个装置只有21个阀门即能完成循环再生、双柱同时出水、多功能生产水、定量调节原水、软水按比例生产水等过程，设计精巧，使很多阀门和管路都被多功能重复使用。
5.节能效果极为显著，生产软水本身不耗能，使用高质量软水的锅炉传热面不结水垢，导热良好，节约能源，锅炉使用安全。
6.适用面广，适合各类地区各类水质使用。
权利要求1.多功能离子交换水处理器，其特征是它由底座、阳离子交换柱A、阳离子交换柱B、原水流量计、软水流量计及微孔过滤器构成，各构成件之间由管道及阀门相互连通；底座左侧板面上有分别与阳离子交换柱A和阳离子交换柱B相通的A柱回盐阀和B柱回盐阀，有与A、B两个阳离子交换柱相通的进盐阀；底座右侧板面上有分别与阳离子交换柱A和阳离子交换柱B相通的A柱柱内水位控制及排气阀和B柱柱内水位控制及排气阀，有分别与阳离子交换柱A和阳离子交换柱B相通的A柱排水口和B柱排水口；底座前板面上的交换阀1分别与阳离子交换柱A的进水口、微孔过滤器的出水口相连通，交换阀2、交换阀5分别与阳离子交换柱A的排水阀、出水阀连通，交换阀3分别与微孔过滤器的出水口、交换阀4，交换阀6，交换阀7连通，交换阀8，交换阀9分别与阳离子交换柱B的排水阀、出水阀连通。
2.按照权利要求1的水处理器，其特征是所说的两个阳离子交换柱A、B均为用无缝有机玻璃圆筒制成的圆筒体，该圆筒体上、下两端有封头，圆筒体侧壁有装取树脂的孔及堵，在圆筒体内腔中下、上部各有一块固定法兰，在固定法兰上有过水帽及过水帽法兰。
3.按照权利要求1的水处理器，其特征是所说的原水流量计上端有出水管，下端连有与水源相通的原水进口阀。
4.按照权利要求1和水处理器，其特征是所说的软水流量计的上端连有软水出口，下端分别与A柱出水阀及B柱出水阀连通。
5.按照权利要求1的水处理器，其特征是所说的微孔过滤器为用无缝有机玻璃圆筒制成的圆筒体，该圆筒体上、下两端有封头，在该圆筒体内腔中部有固定于内壁的过滤器膜托盘，在过滤器膜托盘上有微孔过滤膜，在微孔过滤膜上有过滤器膜压盘，过滤器膜压盘上连着支撑柱。
专利摘要多功能离子交换水处理器,由底座、阳离子交换柱A、阳离子交换柱B、原水流量计、软水流量计及微孔过滤器构成,各构件之间由管道及阀门相互连通。离子交换柱内有离子交换树脂及过水帽,微孔过滤器中有孔径0.5的微孔过滤膜。本装置设计精巧,仅有21个阀门即能完成循环再生、双柱出水、多功能生产水、定量调节原水、软水按比例生产水等过程。处理软水质量高、功能多、效果好。结构简单、节约能源,使用安全、适用面广。
文档编号C02F1/42GK2339570SQ98228999
公开日1999年9月22日 申请日期1998年6月11日 优先权日1998年6月11日
发明者蒲正兴 申请人:蒲正兴