专利名称：满床式自动纯水装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种制造纯水的装置，尤指一种采用逆向采水顺向再生操作方式的自动纯水装置。
背景技术：
已知，近年来在工业等级的提升下，需要用高纯度的纯水的工业，已显著增加而在制造纯水有各种处理方法，其中效果最大且常采用者，为“离子交换处理”方式，以离子交换处理技术为中心，再加以适当的前后处理的配合，如此组合，为技术上及经济上，所选定最好的处理方式。
离子交换处理方式，有混床式纯水装置及分床式纯水装置，这两种处理方式各有优缺点，混床纯水装置优点为水质纯度高，设备费用低，缺点为操作成本相当高，再生稳定性差；分床纯水装置优点为操作成本低，再生稳定性良好，缺点为水质纯度低，设备费用高，分床纯水装置处理技术经改良为CCR逆向再生操作后，可克服水质纯度低的缺点，但是再生时需增加树脂压床操作的装置及操作成本。
实用新型内容本实用新型的目的在于解决上述的缺点，避免缺点存在，采用逆向采水顺向再生的操作方式，为传统CCR(逆向再生)分床式纯水装置的改良技术，免除再生时压床操作的困扰，及逆洗后倍量再生的资源浪费，并且结合了混床及分床纯水装置的所有优点，排除所有缺点；本实用新型的另一目的在于提供一种自动纯水装置，实现低的操作成本与设备费用，节省再生剂及降低废水量；本实用新型的再一目的在于提供一种自动纯水装置，实现再生操作过程简易，再生时间短，效果佳，水质纯度高；本实用新型的又一目的在于提供一种自动纯水装置，实现有纯水再循环的操作，能定时将纯水贮槽内的纯水再循环操作，防止贮槽内水质置放时间过长而劣化。
为达上述的目的，本实用新型的满床式自动纯水装置，包括有一再生剂贮槽、一原水贮槽、一树脂槽、一再生计量槽、一纯水贮槽、一微调器、一原水泵、流量计、一过滤器及复数控制阀所组成，该装置采用逆向采水顺向再生的操作方式；一再生剂贮槽，其输出端分连设有一第一、二控制阀至再生计量槽中一原水贮槽，其输出端连设有第三控制阀，该第三控制阀连接于原水泵上，而该原水泵的输出端依序连设有流量计、过滤器及第四控制阀；一树脂槽，由一阳离子塔及一阴离子塔所组成，前述的阳离子塔与上述的第四控制阀连接，而阳离子塔输出端则连接一第五控制阀，该第五控制阀一端连接于阴离子塔的输入端，以及连接有第十一控制阀及第十二控制阀，而第十二控制阀连接于阳离子塔的输入端；另，该阴离子塔输出端连接有一水质监控器及第六控制阀至上述的纯水贮槽里；又，前述的水质监控器一端则连接一第七控制阀至原水贮槽里；一再生计量槽，其输出端连接有微调器，该微调器则连接有再生剂吸入器，前述再生剂吸入器一回路连接至上述的阳离子塔的输出端上，而另一连接有一第八控制阀，而第八控制阀连接于上述过滤器的输出端上；另一回路连接至上述第七控制阀的输出端上，而另一连接有一第九控制阀，该第九控制阀连接于上述过滤器的输出端上；一纯水贮槽，其输出端连设有一第十控制阀，该第十控制阀则连接于原水泵的输入端；上述的各控制阀依序开启或关闭，即可达到再生注药、慢洗押出、循环清洗、纯水制造及纯水再循环等功效。
上述的再生剂贮槽是由一容置有盐酸的盐酸贮槽及一容置有液碱的液碱贮槽所组成。
上述的原水泵与流量计间连接有一止逆阀。
上述的水质监控器为一自动检视水质纯度。
上述的再生计量槽由一盐酸计槽及一液碱计槽所组成。
上述的微调器至少由两个以上组成。
上述的再生剂吸入器至少由两个以上所组成。
上述的控制阀可为手动或气动方式。
当纯水贮槽水位低至中水位以下，须补水时，由水质监控器控制水质，当水质高于设定值时，纯水机造水进入纯水贮槽，如果水质低于设定值时，纯水机进行循环清洗操作，如果连续清洗超过30分，水质仍无法回复到设定值以上时，纯水机即进入再生操作程序。
上述的纯水机再生模式，有全自动，半自动，手动三种模式，其中的全自动再生模式，即水质不良达设定时间，或水量达设定值时，纯水机立即进行再生；半自动再生模式，即纯水设备达再生条件时，亮需再生指示灯，并响警报等待管理人员按行程推进钮，进行再生操作后，自动操作至纯水制造；手动再生模式，各操作行程不自动推进，每按一次推进钮，向前推进一个行程。
再生注药时，则开第九控制阀、第八控制阀、第十二控制阀、第二微调器、第一微调器、第十控制阀及原水泵，利用纯水贮槽的纯水作再生用水，使纯水及第一、二再生剂吸入器内稀释混合至所需浓度后再注入树脂塔内。
慢洗押出时，则开第九控制阀、第八控制阀、第十二控制阀、第十控制阀及原水泵，将树脂塔内残余的再生剂，以小水量押出冲洗，使再生交换不完全的树脂仍有机会进行吸收交换。
循环清洗时，则开第四控制阀、第五控制阀、第七控制阀、第三控制阀及原水泵，做循环清洗，受水质控制，如果水质高于设定值超过30秒后，即完成再生操作，进入纯水制造或待命造水操作。
纯水制造时，则开第四控制阀、第五控制阀、第六控制阀、第三控制阀及原水泵，并受水位，水质及水量控制。
纯水再循环时，当纯水贮槽满水位时，每间隔120分钟，自动将纯水贮槽内的纯水再经纯水机，做纯水再循环操作60分钟，以确保贮槽内纯水品质，则开启第四控制阀、第五控制阀、第六控制阀、第十控制阀及原水泵。
上述的装置中有酸、碱计量不足的警报装置，当需再生操作时，立即自动检视计量槽，如再生剂未达设定点时，指示灯亮蜂鸣器响，且操作步骤无法自动向前推进，必须再生剂补充至定位，或操作人员按步骤推进钮向前推进至“再生注药”后，才会继续自动再生操作。
该警报装置中还包含有原水贮槽缺水、纯水贮槽缺水及分床纯水需再生，在指示灯亮，蜂鸣器响，提示操作人员注意及进行按钮再生。
该警报装置在异常警报后，操作人员只须按警停止钮，即可关闭蜂鸣器，当状况解除后，异常指示灯自然熄灭。
本实用新型的优点及效果1、低的操作成本与设备费用，节省再生剂及降低废水量，再生剂由上往下注入，树脂的离子交换效果稳定有效率，除了再生注药及押出慢洗操作有废水排出外，其余过程皆无废水排放。
2、再生操作过程简易，只有再生注药，押出慢洗，循环清洗，三个行程，再生时间短，效果佳，水质纯度高。
3、设计有纯水再循环的操作，能定时将纯水贮槽内的纯水再循环操作，防止贮槽内水质置放时间过长而劣化。
4、采用套装式整体组合在一座栈板式不锈钢架台上，可在出厂前进行试车操作，方便现场安装作业，适合业主自行安装，或方便设备迁移。
5、全自动PLC控制附流程图板以显示运转状态，附有水质纯度控制仪，及每一采水周期纯水计量控制。本实用新型适用于半导体，电子，光学制造工业，涂料，金属表面处理工业，电镀，印刷电路板工业，饮料及食品工业，合成纤维工业，制药工业，生化医疗工业，高压锅炉用水，冷却用水，化妆品制造用水，学术研究用水。
图1是本实用新型的结构示意图。
图中的标号1为再生剂贮槽，2为原水贮槽，3为树脂槽，4为再生计量槽，5为纯水贮槽，6为微调器，7为原水泵，8为流量计，9为过滤器，10为复数控制阀，11为盐酸贮槽，12为液碱贮槽，101为第一控制阀，102为第二控制阀，103为第三控制阀，71为止逆阀，104为第四控制阀，31为阳离子塔，32为阴离子塔，33为水质监控器，105为第五控制阀，111为第十一控制阀，112为第十二控制阀，33为水质监控器，106为第六控制阀，107为第七控制阀，41为盐酸计槽，42为液碱计槽，61为第一微调器，A1为第一再生剂吸入器，108为第八控制阀，62为第二微调器，A2为第二再生剂吸入器，109为第九控制阀，110为第十控制阀。
具体实施方式
请参阅图1所示，是本实用新型提供一种FLOWPACK满床式自动纯水装置，包括有一再生剂贮槽1、一原水贮槽2、一树脂槽3、一再生计量槽4、一纯水贮槽5、一微调器6、一原水泵7、流量计8、一过滤器9及复数控制阀10所组成，而此装置采用逆向采水顺向再生的操作方式，为传统CCR(逆向再生)分床式纯水装置的改良技术，免除再生时压床操作的困扰，及逆洗后倍量再生的资源浪费。
该再生剂贮槽1，包含有一容置有盐酸的盐酸贮槽11及一容置有液碱的液碱贮槽12，而前述的盐酸贮槽11及液碱贮槽12的输出端分连设有一第一、二控制阀101、102至再生计量槽4中，又前述的第一、二控制阀101、102有可为手动或气动方式；该原水贮槽2，以储存原水，而原水贮槽2输出端连设有第三控制阀103，该第三控制阀103连接于原水泵7上，而该原水泵7的输出端依序连设有止逆阀71、流量计8、过滤器9及第四控制阀104至树脂槽3中；该树脂槽3，是由一阳离子塔31及一阴离子塔32所组成，前述的阳离子塔31与上述的第四控制阀104连接，而阳离子塔31输出端则连接一第五控制阀105，该第五控制阀一端连接于阴离子塔32的输入端，以及连接有第十一控制阀111及第十二控制阀112，而第十二控制阀112连接于阴离子塔31的输入端；另，该阴离子塔32输出端连接有一水质监控制器(自动检视水质纯度)33及第六控制阀106至上述的纯水贮槽5里；又，前述的水质监控器33一端则连接一第七控制阀107至原水贮槽2里；该再生计量槽4，是由一盐酸计槽41及一液碱计槽2所组成，该盐酸计槽41输出端连接有一第一微调器61，该第一微调器61则连接有一第一再生剂吸入器A1，该第一再生剂吸入器A1一端连接至上述的阳离子塔31的输出端上，而另一连接有一第八控制阀108，而第八控制阀108连接于上述过滤器9的输出端上；另，液碱计槽42输出端连接有一第二微调器62，该第二微调器62则连接有一第二再生剂吸入器A2，该第二再生剂吸入器A2一端连接至上述第七控制阀107的输入端上，而另一连接有一第九控制阀109，而第九控制阀109连接于上述过滤器9的输出端上；该纯水贮槽5输出端连设有一第十控制阀110，该第十控制阀110则连接于原水泵7的输入端；组成FLOWPACK满床式自动纯水装置。
本实用新型以离子交换的原理来去除水中的电解质成份，离子交换树脂可把水中的电解矿物质大部份去除，但不能去除悬浮杂质、有机物、油、微生物、及不是电解质的气体等，因此欲进入离子交换树脂塔的原水处理，而处理如下的说明
一、当分床纯水机(原水贮槽2)再生操作(受纯水贮槽5的水位及纯水机水质监控器33)，即纯水贮槽5水位低至中水位以下，须补水时，由水质监控器33控制水质，当水质高于设定值时，纯水机造水进入纯水贮槽5，如果水质低于设定值时，纯水机进行循环清洗操作，如果连续清洗超过30分，水质仍无法回复到设定值以上时，纯水机即进入再生操作程序。另纯水造水量达设定值(24吨)亦立即进入再生操作程序。
然而，纯水机再生模式，有全自动、半自动、手动三种模式。全自动再生模式即水质不良达设定时间，或水量达设定值时，纯水机立即进行再生。半自动再生模式；即纯水设备达再生条件时，亮需再生指示灯，并响警报等待管理人员按行程推进钮，进行再生操作后，自动操作至纯水制造。手动再生模式各操作行程不自动推进，每按一次推进钮，向前推进一个行程。
1、再生注药开第九控制阀109、第八控制阀108、第十一控制阀111、第十二控制阀112、第二微调器62、第一微调器61、第十控制阀110及原水泵7，利用纯水贮槽5的纯水作再生用水，使纯水及第一、二再生剂吸入器A1、A2内稀释混合至所需浓度后再注入树脂塔3内。(操作重点先调整纯水流经吸入器的流量，再调整再生剂吸入量)。而步骤按再生钮(图中未示)，进入再生注药的行程，将吸入器A1、A2前的进水手动阀(第八、九控制阀108、109)关闭后，再个别开启，控制进入阴离子塔(OH塔)32的流量为12公升/分钟进入阳离子塔(H塔)31的流量为9公升/分钟。
再调整盐酸(HCl)，30Kg/HCl控制在30分钟内平均抽完液碱(NaOH)吸入量，20Kg/NaOH控制在30分钟内平均抽完在进入第一、二微调器61、62，可调整酸碱吸入速度。
其主要是因为阳离子交换树脂再生剂量每公升树脂需70克HCl，而其再生浓度为3.5％正负0.2％HCl，再生接触时间为30分钟，而阴离子交换树脂再生剂量每公升树脂需55克NaOH，而其再生浓度为2.5％正负0.2％NaOH，再生接触时间为30分钟；又，阳离子树脂量为135公升，70克×135＝9450克，工业级HCl浓度为32％且阳树脂所需需再生剂为9450克÷0.32＝29537克，即每次再生需用32％HCl约30千克，而阳离子树脂量165公升，55克×165＝9075克，工业级NaOH浓度为45％且阴树脂所需需再生剂为9075÷0.45＝20166克，即每次再生需用45％NaOH约20千克；再者阳树脂再生时32％HCl要稀释为3.5％，需用水量为274公升，再生接触时间为30分钟即进入阳离子塔31，其水流量控制在9公升/分钟，HCl盐酸流量控制在30Kg/30分钟，而阳树脂再生时45％NaOH要稀释为2.5％，需用水量为360公升，再生接触时间为30分钟即进入阴离子塔32，其水流量控制在12公升/分钟，NaOH液碱流量控制在20Kg/30分钟。
2、慢洗押出开第九控制阀109、第八控制阀108、第十一控制阀111、第十二控制阀112、第十控制阀110及原水泵7，将树脂塔3内残余的再生剂，以小水量押出冲洗，使再生交换不完全的树脂仍有机会进行吸收交换。
A、H塔押出流速设定为9公升/分钟。
B、OH塔押出流速设定为12公升/分钟。
3、循环清洗开第四控制阀104、第五控制阀105、第七控制阀107、第三控制阀103及原水泵7，做循环清洗，受水质控制，如果水质高于设定值超过30秒后，即完成再生操作，进入纯水制造或待命造水操作。
4、纯水制造开第四控制阀104、第五控制阀105、第六控制阀106、第三控制阀103及原水泵7，并受水位，水质及水量控制。
5、纯水再循环当纯水贮槽5满水位时，每间隔120分钟，自动将纯水贮槽5内的纯水再经纯水机，做纯水再循环操作60分钟，以确保贮槽内纯水品质，开第四控制阀104、第五控制阀105、第六控制阀106、第十控制阀110及原水泵7。
二、操作前准备1、压缩空气源(必须无油且经除水干燥处理)的供应及压力调整，操作气压设定值为操作水压最大压力再加0.5Kg/cm2，约为4.5Kg/cm2。
2、再生计量槽4再生剂补充至定位，如为自动计量补充装置，请于再生剂贮槽加满再生剂，并将出控制阀打开，并检视自动计量系统是否正常。
3、水质控制仪归零校正并设定水质使用标准。
4、电源电压确定并供电，水源确定并供水。
5、马达部份确定转向，水位设定控制调整适位置。
三、操作1、程序推进钮(图中未示)，每按一次向前推进一个操作步骤，如果铵钮后未继续向前按则电脑会按未完成的步骤自动向前执行操作至整个再生操作结束。
2、自动、手动切换开关，于程式操作系统停止时，可个别手动操作。
3、操作状况可由面板(图中未示)流程图上的指示灯显示动作。
四、警报装置1、酸计量不足当需再生操作时，立即自动检视计量槽，如再生剂未达设定点时，指示灯亮蜂鸣器响，且操作步骤无法自动向前推进，必须再生剂补充至定位，或操作人员按步骤推进钮向前推进至“再生注药”后，才会继续自动再生操作。
2、碱计量不足情况同酸计量不足。(注再生剂计量检测，必需配合再生剂自动补充设备，如无补充装置，则不执行此功能，无再生剂自动补充装置，操作人员必需经常维持再生剂贮槽1在满水位，或是再生模式置于“半自动”模式下，使操作人员在做动再生按钮时能顺便检视再生剂贮存量。
3、原水贮槽2缺水指示灯亮，蜂鸣器响，提示操作人员的注意。
4、纯水贮槽5缺水指示灯亮，蜂鸣器响，提示操作人员的注意。
5、分床纯水需再生指示灯亮，蜂鸣器响，提示操作人员的注意，引进行按钮再生。
6、当异常警报后，操作人员只须按警停止钮，即可关闭蜂鸣器，当状况解除后，异常指示灯自然熄灭。
本实用新型设有全自动PLC控制附流程图板以显示运转状态，附有水质纯度控制仪，及每一采水周期纯水计量控制。以上所述者，仪为本实用新型之一较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的范围。即凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆为本专利范围所涵盖。
权利要求1.一种满床式自动纯水装置，其特征在于该装置由一再生剂贮槽、一原水贮槽、一树脂槽、一再生计量槽、一纯水贮槽、一微调器、一原水泵、流量计、一过滤器及复数控制阀所组成，采用逆向采水顺向再生的操作方式，其中，一再生剂贮槽，其输出端分连设有一第一、二控制阀至再生计量槽中；一原水贮槽，其输出端连设有第三控制阀，该第三控制阀连接于原水泵上，而该原水泵的输出端依序连设有流量计、过滤器及第四控制阀；一树脂槽，由一阳离子塔及一阴离子塔所组成，前述的阳离子塔与上述的第四控制阀连接，而阳离子塔输出端则连接一第五控制阀，该第五控制阀一端连接于阴离子塔的输入端，以及连接有第十一控制阀及第十二控制阀，而第十二控制阀连接于阳离子塔的输入端；另，该阴离子塔输出端连接有一水质监控器及第六控制阀至上述的纯水贮槽里；又，前述的水质监控器一端则连接一第七控制阀至原水贮槽里；一再生计量槽，其输出端连接有微调器，该微调器则连接有再生剂吸入器，前述再生剂吸入器一回路连接至上述的阳离子塔的输出端上，而另一连接有一第八控制阀，而第八控制阀连接于上述过滤器的输出端上；另一回路连接至上述第七控制阀的输出端上，而另一连接有一第九控制阀，该第九控制阀连接于上述过滤器的输出端上；一纯水贮槽，其输出端连设有一第十控制阀，该第十控制阀则连接于原水泵的输入端。
2.按照权利要求1所述的满床式自动纯水装置，其特征在于该再生剂贮槽是由一容置有盐酸的盐酸贮槽及一容置有液碱的液碱贮槽所组成。
3.按照权利要求1所述的满床式自动纯水装置，其特征在于该原水泵与流量计间连接有一止逆阀。
4.按照权利要求1所述的满床式自动纯水装置，其特征在于该再生计量槽由一盐酸计槽及一液碱计槽所组成。
5.按照权利要求1所述的满床式自动纯水装置，其特征在于该微调器至少由两个以上所组成。
6.按照权利要求1所述的满床式自动纯水装置，其特征在于该再生剂吸入器至少由两个以上所组成。
7.按照权利要求1所述的满床式自动纯水装置，其特征在于该控制阀可为手动或气动方式。
8.按照权利要求1所述的满床式自动纯水装置，其特征在于该纯水机再生模式，有全自动，半自动，手动三种模式。
9.按照权利要求1所述的满床式自动纯水装置，其特征在于该装置还包括有酸、碱计量不足的警报装置。
10.按照权利要求9所述的满床式自动纯水装置，其特征在于该报警装置中还包含有原水贮槽缺水、纯水贮槽缺水及分床纯水需再生的警报。
专利摘要本实用新型公开了一种满床式自动纯水装置，包括有一再生剂贮槽、一原水贮槽、一树脂槽、一再生计量槽、一纯水贮槽、一微调器、一原水泵、流量计、一过滤器及复数控制阀所组成，采用逆向采水顺向再生的操作方式，在前述的复数控制阀依序开启或关闭，即可达到再生注药、慢洗押出、循环清洗、纯水制造及纯水再循环等功效。本实用新型为传统CCR(逆向再生)分床式纯水装置的改良技术，免除再生时压床操作的困扰，及逆洗后倍量再生的资源浪费。
文档编号C02F1/42GK2556194SQ0227418
公开日2003年6月18日 申请日期2002年7月15日 优先权日2002年7月15日
发明者郭烈山 申请人:郭烈山