一种饮用水深度处理树脂再生装置的制作方法

本发明涉及树脂再生技术领域，更具体地说，涉及一种饮用水深度处理树脂再生装置。

背景技术：

由于我国经济的持续增长、水资源的使用用量越来越大，水污染也越来越多元化以及我国巨大的人口容量，水资源分布的严重不均造成了人民饮用水安全问题显得越发严峻。因多数自来水水源的污染现状都比较严重，自来水常规处理已经不能满足饮用的要求，因此需对常规处理后的自来水进行深度处理，目前常规的处理方法有活性炭加臭氧催化工艺以及离子交换树脂工艺等，其中采用离子交换树脂因处理成本低且处理效果好，目前在自来水深度处理中也有着广泛的研究和应用。离子交换树脂有效去除水体有机质的同时，对硝酸根、硫酸根、溴离子等有毒害作用的无机离子也有较好的去除效果，与此同时，能够有效的削减水体消毒副产物和生物毒性。

而在离子交换树脂吸附饱和之后，需要进行脱附再生，目前使用较多的再生方法是将饱和树脂输送至再生系统，系统中设置有悬液分离器，该种方法由上而下使得树脂沥干，但是沥干时间长，再生效率低，另外其沟流现象严重，再生剂使用量较多，而且树脂容易架桥，不利于回送，同时悬液分离器容易跑树脂，造成树脂的流失。

经检索中国专利：一种粉体树脂脱附再生反应器(申请号：2011104268701，申请日：2011年12月19日)，该专利的技术方案中在反应器上部中心设有搅拌器，搅拌器采用螺旋桨叶式；该种方式虽然可以使得再生液与树脂进行充分结合，但是搅拌过程中容易导致树脂的破碎，影响到后续树脂的再次使用；并且反应器中脱附液抽滤管和树脂排出管均设置于反应器底部，在树脂再回收的过程中，树脂会在脱附液抽滤管处形成架桥作用，导致树脂难以通过树脂排出管进行排出，降低了树脂的回收效率；而如果脱附液抽滤管在反应器中的高度，脱附液抽滤管又难以将反应器底部的液体完全抽离，导致树脂脱附不彻底。

技术实现要素：

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于针对现有树脂再生效果差的问题，提供了一种饮用水深度处理树脂再生装置，通过在再生反应器内的底部设置倾斜过滤板，并且配合设置循环单元，在避免树脂破碎的情况下可以有效改善树脂脱附效果，提高树脂再生速率。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

本发明的一种饮用水深度处理树脂再生装置，包括再生反应器，再生反应器上设置有树脂加入口、再生液加入口和清水加入口；再生反应器内的底部倾斜设置有过滤板，过滤板下方的再生反应器上设置有抽气口、和抽液口，所述抽气口和抽液口通过管道分别与再生反应器外的抽气泵和抽液泵相连，再生反应器底部还设置有树脂出口，树脂出口设置于过滤板的滤板底端处。

优选地，倾斜设置的过滤板与水平面之间的夹角为α，其中30°≤α≤45°。

优选地，过滤板的滤板底端与反应器底部相连，该相连处到反应器底部远离边沿处之间形成平缓段；平缓段的宽度为d，反应器底部的宽度为d，d＝k1d，其中0.1≤k1≤0.2。

优选地，再生反应器上设置有循环泵第一出口和循环泵入口，循环泵第一出口设置于循环泵入口的下方，循环泵第一出口和循环泵入口在再生反应器外通过循环管道相连，循环管道上设置有循环泵。

优选地，树脂加入口通过树脂加入管连通至再生反应器内的底部，树脂加入管底部的出管口到过滤板的距离为h1，其中150mm≤h1≤400mm。

优选地，循环泵第一出口设置于再生反应器远离设置有过滤板的滤板顶端的一侧；循环泵第一出口到反应器底部的高度为h2，其中200mm≤h2≤300mm。

优选地，循环泵第一出口设置于再生反应器远离设置有过滤板的滤板顶端的一侧。

优选地，抽气口与抽气泵之间的管道上设置有气液分离器，再生反应器上设置有液体回流口，气液分离器的液体回流端通过管道与液体回流口相连。

优选地，清水加入口到过滤板顶部的高度为h3，50mm≤h3≤200mm。

过滤板110的下方还设置有循环泵第二出口，循环泵第二出口与循环泵第一出口并连，循环泵第二出口设置于反应器底部。

优选地，再生反应器上设置有超声波液位传感器，过滤板的下方设置有高液位开关和低液位开关。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

(1)本发明的一种饮用水深度处理树脂再生装置，包括再生反应器，再生反应器上设置有树脂加入口、再生液加入口和清水加入口、；再生反应器内的底部倾斜设置有过滤板，过滤板下方的再生反应器上设置有抽气口、和抽液口，所述抽气口和抽液口通过管道分别与再生反应器外的抽气泵和抽液泵相连，再生反应器底部还设置有树脂出口，树脂出口设置于过滤板的滤板底端处；通过过滤板的倾斜设置，可以避免在再生罐筒体内设置抽滤管，从而避免了树脂架桥情况且可以最大限度的分离出脱附液，改善了脱附液分离不彻底的情况。

(2)本发明的一种饮用水深度处理树脂再生装置，再生反应器上设置有循环泵第一出口和循环泵入口，循环泵第一出口设置于循环泵入口的下方，循环泵第一出口和循环泵入口在再生反应器外通过循环管道相连，循环管道上设置有循环泵；通过循环的方式使得树脂充分脱附。

(3)本发明的一种饮用水深度处理树脂再生装置，过滤板的下方还设置有循环泵第二出口，循环泵第二出口与循环泵第一出口并连，循环泵第二出口设置于反应器底部，采用多处循环泵出口，增加布水的均匀性，并且使得布水更均匀，循环更柔和，从底部反冲滤布还可以疏通滤布孔眼，降低滤布阻力。

(4)本发明的一种饮用水深度处理树脂再生装置，清水加入口设置于滤板的上方靠近滤板顶端的位置，清水加入口到过滤板顶部的高度为h3，50mm≤h3≤200mm；当回送树脂的过程中可以从滤板上进水，充分扰动树脂提高树脂的输送性能，防止树脂淤积。多点根据需求切换进水得树脂得到充分再生且可是滤布得到再生，降低了滤布的阻力。

附图说明

图1为本发明一种饮用水深度处理树脂再生装置的结构示意图；

图2为本发明一种饮用水深度处理树脂再生装置局部放大示意图。

示意图中的标号说明：

100、再生反应器；101、反应器底部；110、过滤板；111、滤板顶端；112、滤板底端；113、平缓段；120、树脂加入口；121、树脂加入管；122、出管口；130、再生液加入口；140、清水加入口；141、止逆阀；142、第二加入口；150、条形视镜；151、超声波液位传感器；152、高液位开关；153、低液位开关；

210、循环泵；211、循环泵第一出口；212、循环泵入口；213、循环泵第二出口；

220、抽气泵；221、气液分离器；222、液体回流口；223、抽气口；

230、抽液泵；231、抽液口；232、脱附液抽液阀；233、过滤水抽液阀；240、树脂出口。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴；除此之外，本发明的各个实施例之间并不是相互独立的，而是可以进行组合的。

实施例1

如图1～2所示，本实施例的一种饮用水深度处理树脂再生装置，包括再生反应器100，再生反应器100上设置有树脂加入口120、再生液加入口130和清水加入口140；本实施例中树脂加入口120树脂加入口120通过树脂加入管121连通至再生反应器100内的底部，使用时完成水处理的树脂由树脂加入口120通过树脂加入管121加入至再生反应器100内。而在树脂再生过程中，使用的氯化钠溶液等再生液则通过再生液加入口130加入至再生反应器100内；清洗液通过清水加入口140加入至再生反应器100内。

另外在再生反应器100内的底部，反应器底部101设置为平面，以往现有技术中反应器多采用锥底结构，锥底设计极易导致树脂在锥底出现淤塞的情况；该处倾斜设置有过滤板110，过滤板110下方的再生反应器100上设置有抽气口223和抽液口231，即在过滤板110下方无法堆积的区域内，再生反应器100上设置有抽气口223和抽液口231，所述抽气口223和抽液口231通过管道分别与再生反应器100外的抽气泵220和抽液泵230相连。

其中，抽气泵220工作时通过对树脂底部的抽气作用，可以将树脂中的液体与树脂进行有效地分离；并且抽气口223与抽气泵220之间的管道上设置有气液分离器221，再生反应器100上设置有液体回流口222，气液分离器221的液体回流端通过管道与液体回流口222相连，这样可以避免液体对抽风过程的影响。另外抽液泵230实现对再生反应器100底部的液体由抽液口231进行抽离，抽液泵230后的管道上分别连通至脱附液抽液阀232和过滤水抽液阀233，当需要对不同液体进行抽离时则开启相应的阀进行抽离。

需要说明的是，该倾斜设置的过滤板110与水平面之间的夹角为α，其中30°≤α≤45°，α角过小不利于树脂的输出，α角太大占用太多的筒体空间。综合考虑α介于30°到45°之间较合适。相比于如背景技术中提到的专利(申请号：2011104268701，申请日：2011年12月19日)中，该倾斜设置的过滤板110一方面避免以往抽虑管阻碍树脂的流通，而且树脂在再生罐中搭桥以及抽虑管下方脱附液分离不彻底的现象，另一方面增加了抽虑面积，加快了抽虑的速率。

另外，树脂加入管121底部的出管口122设置于靠近过滤板110的滤板顶端111的位置，出管口122到滤板顶端111的高度为h1，其中150mm≤h1≤400mm。待处理的树脂通过树脂加入管121由出管口122通入至再生反应器100内。

再生反应器100底部还设置有树脂出口240，树脂出口240设置于过滤板110的滤板底端112处，再生反应器100内处理后的树脂从树脂出口240处输出，可以采用容积泵为动力进行抽取。结合反应器底部101的平缓设置、清水加入口140以及树脂出口240的设置，树脂回送过程中不会出现淤积堵塞的情况，并且循环泵第一出口211设置于再生反应器100远离设置有过滤板110的滤板顶端111的一侧，使得树脂从侧面输出且出口处相对平缓，避免了树脂出口240管道处发生阻塞的现象。

另外过滤板110的滤板底端112与反应器底部101相连，该相连处到反应器底部101远离边沿处之间形成平缓段113；并且平缓段113的宽度为d，反应器底部101的宽度为d，d＝k1d，其中0.1≤k1≤0.2。该长度平缓段113的设计有利于改善该处树脂的堆积，避免树脂过度沉积从而影响到树脂的输送，可以使得树脂可以更为方便地输出。

另外本实施例中清水加入口140到反应器底部101的高度为h3，其中50mm≤h3≤200mm，并且本实施例中清水加入口140设置于滤板110的上方靠近滤板110滤板顶端111的位置，将清水加入口140设置于该处有利于对该处树脂进行有效冲洗，优选地清水加入口140朝下倾斜设置，倾斜角度为γ，γ＝k4×(90-α)，其中1≤k4≤1.2。并且清水加入口140为鸭嘴状喷头，所述鸭嘴状喷头朝向滤板110，清水加入口140在清水过程中可以将清水冲向滤板110，可以改善树脂处理效果。清水加入口140的目的为在树脂回送过程加入足够量的水，否则树脂没有流动性，无法实现树脂的泵送另外大量树脂在输送过程中沉积易造成树脂回送口的堵塞，因此需要放水冲击回送口，防止树脂的堵塞淤积。

值得说明的是，还包括第二加入口142，该第二加入口142同样用于向再生反应器100内加入清水，但是本实施例中第二加入口142位于滤板110下方的再生反应器100侧壁上，并且第二加入口142也为鸭嘴状喷头，其喷水方向也朝向滤板110，该设置可以反冲洗滤布，防止滤布孔眼堵塞。清水加入口140和第二加入口142的清水可以通过一个通入清水管道供水，通入清水的管道上设置有止逆阀141，防止循环过程中再生剂和清洗水的反流。

值得一提的是，再生反应器100上设置有循环泵第一出口211和循环泵入口212，循环泵第一出口211设置于循环泵入口212的下方，循环泵第一出口211和循环泵入口212在再生反应器100外通过循环管道相连，循环管道上设置有循环泵210；优选地，清水加入口140也可以与循环泵第一出口211并连与循环泵210相连。再生反应器100内设置有条形视镜150。条形视镜150可直观的观察到罐内液位且可以观察到内部树脂扰动状态。再生反应器100顶部设有超声波液位传感器151、过滤板下设有高液位开关152和低液位开关153。使用时，将如再生液、清洗水通过清水加入口140加入至再生反应器100内，通过超声波液位传感器151的反馈，得知再生剂或清洗水液面超过循环泵入口212的高度时，打开循环泵210，通过循环泵第一出口211向再生反应器100的底部进水，循环泵入口212在再生反应器100的上部进行抽水，使得再生反应器100内部形成自下而上的循环，该循环可以使得再生剂和清洗液对树脂进行充分再生和清洗，使得树脂得到充分的脱附。

循环泵出口211设置于再生反应器100远离设置有过滤板110的滤板顶端111的一侧，即过滤板110倾斜面相对的再生反应器100一侧，并且循环泵第一出口211到反应器底部101的高度为h2，其中200mm≤h2≤300mm，并且循环泵第一出口211的喷射方向倾斜向下设置，其与竖直方向的夹角为45°～60°，本实施例中优选53°。将循环泵第一出口211设置在该高度有利于搅动树脂抽出口处的树脂防止树脂沉积，从而促进树脂输送的顺利进行。

值得说明的是，作为优选的方式，过滤板110的下方还设置有循环泵第二出口213，循环泵第二出口213设置于反应器底部101，并且设置于过滤板110的下方循环泵第二出口213循环喷入的液体与循环泵第一出口211同源即循环泵第二出口213与循环泵第一出口211并连。在树脂再生和树脂清洗工段，开启循环泵第一出口211和循环泵第二出口213，经过滤板110的滤网分布后再生剂清洗液可以更均匀分布，脱附效果更好同时滤布也得到了反冲洗，避免了滤布孔眼堵塞。

本实施例中的树脂再生装置其使用过程之一为：将吸附饱和的树脂通过树脂加入口120由再生反应器100底部的过滤板110加入一定量待再生的树脂，然后向再生反应器100中加入一定量的再生剂，开启循环泵210，打开循环泵第一出口211和循环泵第二出口213，循环一段时间后，开启抽液泵230抽出脱附液；并开启抽气泵220进行抽滤。当液位触发过滤板110下的高液位开关152时停止抽气泵220工作，当液位触发低液位开关153时启动抽气泵220，抽气泵220促进过滤板110上树脂中如脱附液的液体的充分析出，如此直至脱附液抽空，然后加入清水，清洗脱附后的树脂；操作同上。经清洗结束后，抽出清洗液。最后打开清水加入口140和第二加入口142加入清水，同时开启树脂出口240处的树脂抽出泵，抽出树脂至树脂全部抽出后关闭清水加入口，同时关闭树脂抽出泵。此时，完成一次再生过程。

实施例2

向树脂再生反应器100中放入1.2m³吸附饱和的树脂，对吸附饱和树脂进行再生。再生剂经再生液加入口130放入再生反应器100中直至盐水水位到达超声波液位传感器151设定液位，该过程中盐水的加入量为树脂的2倍体积，本实施例中盐水的质量分数为15％。开启循环泵210，打开循环泵第一出口211和循环泵第二出口213。利用液体循环逆流流动经过过滤板110的滤网均匀布水后，实现树脂和再生剂均匀充分混合，循环15～30min后得到脱附液，脱附完成后关闭循环泵210并开启抽液泵230，即脱附液输出泵，同时开启抽气泵220，即真空抽滤泵，调节控制真空度为0.4bar，根据高液位开关152和低液位开关153，自动控制抽气泵220与抽液泵230的启停，直至完全抽出脱附液。

再生结束后，开启清水加入口140和第二加入口142，向再生反应器中加入清水，对树脂进行清洗。操作流程同上加入一定量的清水，开启循环泵210循环清洗树脂，开启15min左右，关闭循环泵210同时关闭清水加入口140和第二加入口142。然后打开抽气泵220抽滤，同时开启抽液泵230抽出清洗水。根据高液位开关152和低液位开关153，自动控制抽气泵220与抽液泵230的启停。待清洗水沥干后。清洗工段结束。

最后开启清水加入口140和第二加入口142，向再生反应器100中放入清水。同时开启开启树脂出口240处的树脂抽出泵，向树脂反应器中回送树脂。自树脂完全回送完后，关闭树脂抽出泵。

实施例3

本实施例的一种饮用水深度处理树脂再生装置，本实施例中再生反应器100为直径2.0m，高3.0m的碳钢内衬食品级pp材质结构，过滤板110为穿孔板，过滤板110上的滤布为60目尼龙布。过滤板110倾角35度，外置的循环泵210为气动隔膜泵，流量30m³/h，树脂出口管道为dn200，碳钢内衬管，脱附液出口为dn150碳钢内衬管。每次再生树脂2.5m³，加入2倍脱附剂。脱附30min。离子交换树脂经经该装置再生后，再生树脂的吸附平衡量接近新树脂吸附平衡量的97％。

在上文中结合具体的示例性实施例详细描述了本发明。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此描述的本发明的范围内。此外，背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本发明或本申请和本发明的应用领域。

更具体地，尽管在此已经描述了本发明的示例性实施例，但是本发明并不局限于这些实施例，而是包括本领域技术人员根据前面的详细描述可认识到的经过修改、省略、例如各个实施例之间的组合、适应性改变和/或替换的任何和全部实施例。权利要求中的限定可根据权利要求中使用的语言而进行广泛的解释，且不限于在前述详细描述中或在实施该申请期间描述的示例，这些示例应被认为是非排他性的。在任何方法或过程权利要求中列举的任何步骤可以以任何顺序执行并且不限于权利要求中提出的顺序。因此，本发明的范围应当仅由所附权利要求及其合法等同物来确定，而不是由上文给出的说明和示例来确定。