专利名称：利用废硫酸再生液的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水处理设备，尤其是以硫酸为再生剂的阳离子交换器装置。
在现有的水处理技术和装置中，阳离子交换器再生废液的利用方法，对以食盐和盐酸为再生剂所产生的废液利用都有较详细的说明。例如中国专利说明书94100912详细揭示了以食盐为再生剂，所产生废再生液利用方法。但是以食盐为再生剂的离子交换器出水水质，已经不能满足现在热力系统装置的要求。中国专利说明书97193049详细揭示了阳离子交换器以盐酸为再生剂，所产生废再生液利用方法。由于硫酸和盐酸的化学性质不同，所产生废液中离子的含量和性质不同。因为在以硫酸为再生剂的废再生液中含有大量的硫酸钙，如果再次利用废液，钙离子含量增加就会生成硫酸钙沉淀而污染离子交换剂。但是硫酸有运输方便价格低廉优势(与盐酸比较)。所以企业很多都在逐步改以硫酸为再生剂。
本发明的任务是提供一种结构简单、成本低、操作简便的方法和装置，充分利用废液中的可利用物质，达到降低企业成本、减少污水排放的目的。
本发明的方法是阳离子交换器再生时，产生的废液根据PH值和离子含量回收至回收池，再利用再生后期的置换水和清洗水将废液稀释，降低单位体积离子浓度，防止废液再利用时，在树脂层硫酸钙(CaSO4)的形成，造成树脂污染。将回收的再生废液根据不同阳离子交换器装置的特点，选择不同的位置将废液输送至阳离子交换器内使废液再次利用。选择进再生废液位置是根据同位离子效应，既防止废液中反离子对树脂的污染，又达到废液利用的效果。
本发明利用废硫酸再生液的装置是在原系统中增加一个废液回收池，在交换器上分别增设废液回收阀门和利用废液的进废液阀门、布水装置。废液回收池和交换器通过相关的泵、管路、阀门有机结合形成一个利用废硫酸再生液的装置。
本发明所提出的利用废硫酸再生液的方法，是将阳离子交换器再生步骤分为两步，在第一台失效阳离子交换器再生时，根据理论进酸量和排出废液的离子含量，确定第一步进硫酸量，这时所产生的废液排掉不再利用。
然后在根据第一步进硫酸量确定第二步进硫酸量，第二步进硫酸量经过阳离子交换器交换后，在废液中的硫酸含量必须足可以满足第一步所需的进硫酸量，第二步所产生的废液、置换水、清洗水回收至回收池，作为下一次失效阳离子交换器再生时的第一步操作，如此循环利用废硫酸再生液，可以降低自用水率，就可以节能降耗。第二步进硫酸再生液的位置与第一步进硫酸的位置不同。第二步进硫酸再生液位置应选择阳离子交换器的出口。
本发明提出的方法和装置可以应用于不同特点的阳离子交换器系统，下面结合附图和具体实施例对本发明在不同特点的阳离子交换器系统中应用进一步详细说明。
图1是本发明在浮动式串级离子交换器系统中应用的单体工艺流程图。
图2是本发明在固定式串级离子交换器系统中应用的单体工艺流程图。
图3是本发明在母管制式串级离子交换器系统中应用的单体工艺流程图。
图4是本发明在双室离子交换器系统中应用的单体工艺流程图。
实施例1图1是浮动式串级离子交换器，前级交换器(1)的上部和下部，分别设有可利用废硫酸再生液进料阀(A7)或(M3)，和可利用废硫酸再生液回收阀(M4)，它们通过泵(M0)和回收池(A6)、排水阀门(A4)(A3)及相管路与前级交换器(1)相连接，形成一个废硫酸再生液利用装置。
在浮动式串级离子交换器中，其再生液是由后级离子交换器上部的进料阀(B7)经管路进入交换器，先经过后级交换器中的强阳离子交换树脂后，再通过前级交换器中的强、弱阳离子交换树脂，然后由下排水阀(A4)经管路排出。
首先是增设一个废液回收池(A6)，用来收集由下排水阀(M4)排出的不合格水即可利用再生废液，再一个就是在离子交换器(1)上部或下部，分别可以接有废液进料阀(A7)、(M3)(进料阀(A7)、(M3)可根据实际情况选择其中一个位置)，进料阀(A7)(M3)通过相关管路和泵(M0)的出口相连，可利用再生废液的排放，可根据实际情况选择(A3)或(A4)其中一个位置。
具体实施方法是，在第一台失效阳离子交换器再生时，根据理论进酸量和排出废液的离子含量，确定第一步进硫酸量，再生液由进料阀(B7)进入交换器，这时所产生的废液经(A4)排掉不再利用。第二步所产生的废液、置换水、清洗水回收至回收池，作为下一次失效阳离子交换器再生时的第一步操作，如此循环利用废硫酸再生液，可以降低自用水率，就可以节能降耗。再循环第一步进硫酸再生废液的位置与第二步进硫酸再生液的位置不同，第一步废液池(A6)中的废液经泵(M0)和废液进料阀(A7)或(M3)可进入前级离子交换器(1)的上部或下部，因为废液中其它阳离子对前级离子交换器中的树脂轻微污染，不影响交换器的正常运行，流经强、弱阳离子交换树脂后，废液中氢离子被阳离子交换树脂吸收后，由排水阀(A3)或(A4)排出。(A7、M3；A4、A3它们两点位置不同，作用和意义相同，实际应用当中选择其中一点即可)。第二步进硫酸再生液依然选择由进料阀(B7)进入前、后级离子交换器，此时产生的废液经下排水阀(M4)回收再利用，为防止再生操作中硫酸钙的沉淀物生成，第二步进硫酸量经过阳离子交换器交换后，在废液中的硫酸含量必须足可以满足第一步所需的进硫酸量。
实施例2图2是固定式串级离子交换器，在前级交换器(3)的下部，设有可利用废硫酸再生液进料阀(P3)，在前级交换器(3)和后级交换器(4)的上部，设有可利用废硫酸再生液回收阀(F6)、(F9)、(G6)、(G9)。它们通过泵(P0)和回收池(P6)、排水阀门(F3)或(F8)及相管路与前级交换器(3)相连接，形成一个废硫酸再生液利用装置。
在固定式串级离子交换器中，其再生液是由后级离子交换器下部的进料阀(G7)经管路进入交换器，先经过后级交换器中的强阳离子交换树脂后，再通过前级交换器中的弱阳离子交换树脂，然后由排水阀(F3)或(F8)经管路出。
首先是增设一个废液池(B6)，用来收集由上排水阀(G6)、(F6)或中间排水阀(G9)、(F9)排出的不合格水即可利用再生废液，再一个就是在离子交换器(3)下部，接有废液进料阀(P3)，进料阀(P3)通过相关管路和泵(P0)的出口相连，可利用再生废液的排放，可根据实际情况选择(F3)或(F8)其中一个位置。
具体实施方法是，在第一台失效阳离子交换器再生时，根据理论进酸量和排出废液的离子含量，确定第一步进硫酸量，再生液由进料阀(G7)进入交换器，这时所产生的废液经(F8)或(F3)排掉不再利用。第二步所产生的废液、置换水、清洗水回收至回收池，作为下一次失效阳离子交换器再生时的第一步操作，如此循环利用废硫酸再生液，可以降低自用水率，就可以节能降耗。再循环第一步进硫酸再生废液的位置与第二步进硫酸再生液的位置不同，第一步废液池(B6)中的废液经泵(P0)和废液进料阀(P3)可进入前级离子交换器(3)的下部，因为废液中其它阳离子对前级离子交换器中的弱阳树脂没有污染，流经弱阳离子交换树脂后，废液中氢离子被阳离子交换树脂吸收后，由排水阀(F3)或(F8)排出。(F3、F8它们两点位置不同，作用和意义相同，实际应用当中选择其中一点即可)。第二步进硫酸再生液依然选择由进料阀(B7)进入前、后级离子交换器，此时产生的废液经下排水阀(M4)回收再利用，为防止再生操作中硫酸钙的沉淀物生成，第二步进硫酸量经过阳离子交换器交换后，在废液中的硫酸含量必须足可以满足第一步所需的进硫酸量。
实施例3图3是母管制式串级离子交换器，在前级交换器(5)和后级交换器(6)的下部，分别设有可利用废硫酸再生液回收阀(K3)、(K4)，在前级交换器(5)的上部或下部，设有可利用废硫酸再生液进料阀(K7)或(K9)，它们通过泵(K0)和回收池(C6)、排水阀门(E3)或(E4)及相管路与前级交换器(3)相连接，形成一个废硫酸再生液利用装置。
在母管制式串级离子交换器中，其再生液是分别由前级离子交换器上部的进料阀(E7)和后级离子交换器上部的进料阀(D7)经管路进入交换器(5)、(6)，经过前、后级交换器中的弱、强阳离子交换树脂后，然后由下排水阀(E4)、(D4)经管路出。
首先是增设一个废液池(C6)，用来收集由下排水阀(K4)、(K3)排出的不合格水即可利用再生废液，再一个就是在离子交换器(5)上部或下部，分别可以接有废液进料阀(K9)、(K7)(进料阀(K9)、(K7)可根据实际情况选择其中一个位置)，进料阀(K9)(K7)通过相关管路和泵(K0)的出口相连，可利用再生废液的排放，可根据实际情况选择(E3)或(E4)其中一个位置。
具体实施方法是，在第一台失效阳离子交换器再生时，根据理论进酸量和排出废液的离子含量，确定第一步进入前、后级阳离子交换器硫酸量，再生液由进料阀(E7)和(D7)分别进入前、后级交换器，这时所产生的废液经(E4)和(D4)排掉不再利用。第二步所产生的废液、置换水、清洗水经再生液回收阀(K3)、(K4)回收至回收池，作为下一次失效阳离子交换器再生时，再生前级离子交换器的第一步操作，再循环第一步进硫酸再生废液的位置与第二步进硫酸再生液的位置不同，第一步废液池(C6)中的废液经泵(K0)和废液进料阀(K7)或(K9)可进入前级离子交换器(5)的上部或下部，流经弱阳离子交换树脂后，废液中氢离子被阳离子交换树脂吸收后，由排水阀(E3)或(E4)排出。(K7、K9；E3、E4它们两点位置不同，作用和意义相同，实际应用当中选择其中一点即可)。第二步进硫酸再生液由进料阀(E7)和(D7)分别进入前、后级交换器，这时所产生的废液、置换水、清洗水经再生液回收阀(K3)、(K4)回收至回收池，作为下一次失效阳离子交换器再生时，再生前级离子交换器的第一步操作。为了操作简便，再生后级离子交换器(6)产生的废液，可以直接全部回收利用。
实施例4图4是双室离子交换器，在双室离子交换器(7)和的下部，设有可利用废硫酸再生液回收阀(H6)，在双室离子交换器(7)的中部或下部，设有可利用废硫酸再生液进料阀(H5)或(H8)，它们通过泵(N0)和回收池(D6)、排水阀门(H9)或(H4)及相管路与双室离子交换器(7)相连接，形成一个废硫酸再生液利用装置。
在双室离子交换器中，其再生液是由双室离子交换器上部的进料阀(H7)经管路进入交换器，先经过双室离子交换器中的上室(I)强阳离子交换树脂后，再通下室(II)交换器中的弱阳离子交换树脂，然后由排水阀(H4)经管路出。
首先是增设一个废液池D6，用来收集经原下排水阀(H4)排出的不合格水即可利用再生废液，再一个就是在交换器(7)中部和下部，分别可以接有废液进料阀(H5)、(H8)(进料阀(H5)、(H8)可根据实际情况选择其中一个位置)，进料阀(H8)(H5)通过相关管路和泵(N0)的出口相连，可利用再生废液的排放，可根据实际情况选择(H9)或(H4)其中一个位置。
具体实施方法是，在第一台失效阳离子交换器再生时，根据理论进酸量和排出废液的离子含量，确定第一步进入进硫酸量，再生液由进料阀(H7)进入交换器，这时所产生的废液经(H4)排掉不再利用。第二步所产生的废液、置换水、清洗水经阀门(H6)回收至回收池，作为下一次失效阳离子交换器再生时的第一步操作，再循环第一步进硫酸再生废液的位置与第二步进硫酸再生液的位置不同。废液再循环利用的第一步废液回收池D6中的可利用废液经泵N0和废液进料阀(H5)或(H8)可进入交的换器(7)的中部或下部，可根据实际情况选择(H5)或(H8)的位置，选择(H5)废液由(H4)排放，选择(H8)废液由(H9)排放。第二步进硫酸再生液依然选择由进料阀(H7)进入离子交换器，此时产生的废液经下排水阀(H6)回收再利用，为防止再生操作中硫酸钙的沉淀物生成，第二步进硫酸量经过阳离子交换器交换后，在废液中的硫酸含量必须足可以满足第一步所需的进硫酸量。
在图1、图2、图3、图4中还有A1制水入口阀、A2制水出口阀、B1制水入口阀、B2制水出口阀、B7再生液入口阀、B4下排水阀、B5反洗入口阀、3前级离子交换器隔板，用此隔板将强、弱树脂分隔，其位置可以根据实际情况选择、F1制水入口阀、F2制水出口阀、F5反洗入口阀、F4下排水阀、F7再生液入口阀、F8中间排水阀、G1制水入口阀、G2制水出口阀、G3上排水阀、G4下排水阀、G5反洗入口阀、G7再生液入口阀、G8中间排水阀、E1制水入口阀、E2制水出口阀、E3上排水阀、E4下排水阀、E7再生液入口阀、D1制水入口阀、D2制水出口阀、D3上排水阀、D4下排水阀、D7再生液入口阀、C0前级离子交换器出水母管或后级离子交换器入水母管，H0清洗水入口阀门，H1制水入口阀、H2制水出口阀、H3上排水阀、H4下排水阀、H7再生液入口阀、N3树脂复苏液入口阀在正文中未提及这里给出其名称。
权利要求
1.本发明利用废硫酸再生液的装置是在原系统中增加一个废液回收池，在交换器上分别增设废液回收阀门和利用废液的进废液阀门、布水装置。废液回收池和交换器通过相关的泵、管路、阀门有机结合形成一个利用废硫酸再生液的装置，其特征是在图1中，前级交换器(1)的上部和下部，分别设有可利用废硫酸再生液进料阀(A7)或(M3)，和可利用废硫酸再生液回收阀(M4)，它们通过泵(M0)和回收池(A6)、排水阀门(A4)(A3)及相管路与前级交换器(1)相连接，形成一个废硫酸再生液利用装置；在图2中，在前级交换器(3)的下部，设有可利用废硫酸再生液进料阀(P3)，在前级交换器(3)和后级交换器(4)的上部，设有可利用废硫酸再生液回收阀(F6)、(F9)、(G6)、(G9)，它们通过泵(P0)和回收池(P6)、排水阀门(F3)或(F8)及相管路与前级交换器(3)相连接，形成一个废硫酸再生液利用装置；在图3中，在前级交换器(5)和后级交换器(6)的下部，分别设有可利用废硫酸再生液回收阀(K3)、(K4)，在前级交换器(5)的上部或下部，设有可利用废硫酸再生液进料阀(K7)或(K9)，它们通过泵(K0)和回收池(C6)、排水阀门(E3)或(E4)及相管路与前级交换器(3)相连接，形成一个废硫酸再生液利用装置；在图4中，在双室离子交换器(7)和的下部，设有可利用废硫酸再生液回收阀(H6)，在双室离子交换器(7)的中部或下部，设有可利用废硫酸再生液进料阀(H5)或(H8)，它们通过泵(N0)和回收池(D6)、排水阀门(H9)或(H4)及相管路与双室离子交换器(7)相连接，形成一个废硫酸再生液利用装置。
2.本发明的方法是阳离子交换器再生时，产生的废液根据PH值和离子含量回收至回收池，再利用再生后期的置换水和清洗水将废液稀释，降低单位体积离子浓度，防止废液再利用时，在树脂层硫酸钙(CaSO4)的形成，造成树脂污染，将回收的再生废液根据不同阳离子交换器装置的特点，选择不同的位置将废液输送至阳离子交换器内使废液再次利用，选择进再生废液位置是根据同位离子效应，既防止废液中反离子对树脂的污染，又达到废液利用的效果，是将阳离子交换器再生步骤分为两步，在第一台失效阳离子交换器再生时，根据理论进酸量和排出废液的离子含量，确定第一步进硫酸量，这时所产生的废液排掉不再利用，然后在根据第一步进硫酸量确定第二步进硫酸量，第二步进硫酸量经过阳离子交换器交换后，在废液中的硫酸含量必须足可以满足第一步所需的进硫酸量，第二步所产生的废液、置换水、清洗水回收至回收池，作为下一次失效阳离子交换器再生时的第一步操作，如此循环利用废硫酸再生液，可以降低自用水率，就可以节能降耗，第二步进硫酸再生液的位置与第一步进硫酸的位置不同。第二步进硫酸再生液位置应选择强阳离子交换器的出口。
全文摘要
一种结构简单、成本低、操作简便的废硫酸再生液利用的方法和装置，充分利用废液中的可利用物质，通过该装置和方法处理废硫酸再生液污水能够降低酸碱消耗，减少脱盐水的浪费，最终达到降低生产成本和保护环境的最佳效果。
文档编号C02F1/42GK1435377SQ02102259
公开日2003年8月13日 申请日期2002年1月30日 优先权日2002年1月30日
发明者孙福臣 申请人:孙福臣