专利名称：磷化清洗水循环使用处理设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水循环处理设备技术领域，特指一种磷化清洗水循环使用处理设备。
背景技术：
五金件涂装处理过程中，磷化处理是必不可少的工序。该工序中产生的磷化清洗水中含有磷及重金属等污染因子。目前通常将该清洗水与其他生产废水混合收集，收集过程中通过各种废水之间的相互稀释作为，使污染物磷的浓度降低，一部分企业通过稀释作用使磷的含量降低到排放标准以下直接排放，也有部分企业进一步进行沉淀处理达到排放标准以后排放。因为将磷化清洗水与其他生产废水混合收集，即使进行沉淀处理，脱出磷总量也大大降低，即使排水中磷的浓度达到排放标准，但排放的总磷数量也未能大幅度降低。因此，基于上述现有的磷化清洗水循环使用处理工艺的缺陷，需要对现有的磷化清洗水循环使用处理工艺进行改进。
实用新型内容本实用新型的目的在于针对现有技术的不足提供一种磷化清洗水循环使用处理设备，该磷化清洗水循环使用处理设备解决了现有的磷化清洗水循环使用处理工艺所存在的脱出磷总量少、排放的总磷数量未能大幅度降低等缺陷。为实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的磷化清洗水循环使用处理设备，包括依次连接的脱硅吸附交换器、强酸性阳离子交换器、脱磷离子交换器、强碱性阴离子交换器。所述脱硅吸附交换器前端具有炭滤器。所述强酸性阳离子交换器中装填强酸性阳离子交换树脂。所述脱磷离子交换器中装填有脱磷弱碱性树脂。所述强碱性阴离子交换器中装填强碱性阴离子交换树脂。方案设计中使用炭滤器吸附清洗水中存在的微量有机物杂质，活性炭的更换周期与清洗水中的有机物含量直接相关，根据工程经验更换周期至少可以达到半年以上。制备纯水工艺采用了四级离子交换处理，第一级处理采用了脱硅吸附交换器，交换器中装填有混合的吸附树脂。磷化清洗水中通常含有氟硅酸，氟硅酸在PH大于3. 5的时候会全部发生分解反应，生成氢氟酸和胶体硅酸。具体化学分解反应如下H2SiF4+H20 — H2Si03+HF+H+胶体硅酸将严重影响离子交换脱盐工艺的进行，因此必须首先使用脱硅专用吸附树脂将胶体硅酸吸附脱出。该吸附过程为物理吸附过程，树脂吸附饱和后可以通过使用酸碱交替清洗的方式回复其吸附能力。第二级离子交换设备采用了强酸性阳离子交换器。清洗水进入该级设备之后，清洗水中的所有阳离子与树脂发生如下的化学交换反应R-H+M+ — R-M+H+式中R代表离子交换树脂，M+代表水中的各种阳离子，交换反应的结果是水中的全部阳离子全部转变成H+，清洗水转化成很稀的无机酸溶液。树脂交换饱和后需要使用酸溶液进行再生。第三级离子交换设备采用了脱磷离子交换器。清洗水中含有大量的磷酸根离子，而普通的阴离子交换树脂的交换容量比较低，不使用脱磷离子交换器时阴离子交换器的运行周期将大大的缩短。精选的脱磷弱碱性树脂对磷酸根的交换容量很大，可以延长整套设备的运行周期。具体的化学交换反应为R-0H+H2P(V — R-H2P04+0F式中R代表离子交换树脂，交换反应置换下来的0H_离子立即与水中的H+离子结 合形成水分子，这样清洗水的磷酸成分就得到脱出。2Η++0Γ — H20树脂交换饱和后需要使用氢氧化钠溶液进行再生。第四级采用了强碱性阴离子交换器。清洗水进入该级设备之后，清洗水中的所有阴离子与树脂发生如下的化学交换反应R-0H+A- — R-A+0F式中R代表离子交换树脂，A—代表水中的各种其他阴离子，交换反应的结果是水中的全部阴离子全部转变成0H_，交换反应置换下来的0H_离子立即与水中的H+离子结合形成水分子，这样清洗水的所有杂质就得到脱出。树脂交换饱和后需要使用氢氧化钠溶液进行再生。经过上述的四级处理后溶解于水中的杂质将全部予以脱出，产品水的电导率可以稳定达到5 μ S/cm以下。本实用新型的有益效果在于首先用炭滤器吸附清洗水中的有机添加剂，而后通过脱硅吸附交换器；在脱硅吸附交换器中装填有混合的吸附树脂，能够通过物理吸附作用，去除清洗水中的硅酸成分；脱硅后的清洗水再通过强酸性阳离子交换器，在该设备中，清洗水中的阳离子与树脂进行离子交换反应，全部阳离子转变为等量的氢离子，产水转化成很稀的无机酸混合溶液；酸性水先通过脱磷离子交换器，在该交换器中装填有特选的弱碱性阴离子交换树脂，在酸性条件下可以吸附大量的磷酸；最后通过强碱性阴离子交换器吸附酸性水中的全部酸性物质，产品水的电导率可以稳定达到5μ S/cm以下，脱出磷总量多、排放的总磷数量大幅度降低。
图I为本实用新型的连接原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。见图1，收集到的磷化清洗水首先需要去除其中的悬浮物颗粒，因磷化清洗水水量一般不会很大，因此可以直接使用致密的袋式过滤器进行过滤处理，一般要求过滤精度达到25um以下，选用的袋式过滤器过滤能力应达到实际处理水量的3倍以上。过滤后的清洗水通过炭滤器I进行吸附处理，炭滤器I的过滤能力一般按8m3/m2设计，炭滤器I的反洗周期一般设计为12小时，防止活性炭滤料发生板结。此后磷化清洗水需要经过四级净化处理。第一级处理设备脱硅吸附交换器2中装填有混合的吸附树脂，填料装填量一般控制在过滤器总容积的2/3以下，过滤能力一般按IOmVm2 设计。第二级处理设备强酸性阳离子交换器3中装填强酸性阳离子交换树脂，填料装填量一般控制在过滤器总容积的2/3以下，过滤能力一般按12-15m3/m2设计。第三级处理设备脱磷离子交换器4中装填特选的弱酸性阴离子交换树脂，填料装填量一般控制在过滤器总容积的2/3以下，过滤能力一般按12-15m3/m2设计。第四级处理设备强碱性阴离子交换器5中装填强碱性阴离子交换树脂，填料装填 量一般控制在过滤器总容积的2/3以下，过滤能力一般按15-20m3/m2设计。再生系统可以设计为顺流式再生，也可设计为逆流式再生，其中逆流式再生方式可以节约再生剂用量。再生用水取自于本系统的自身产水，再生废水进行沉淀处理后混入其他废水中进行达标排放。本实用新型将磷化清洗水单独收集，通过处理设备可以实现磷化清洗水的循环使用。通过该处理设备可以降低企业废水排放总量，同时可以将磷化清洗水中的污染因子浓缩富集到再生废水中，便于进一步进行沉淀处理，有利于减少污染物排放总量。当然，以上所述之实施例，只是本实用新型的较佳实例而已，并非限制本实用新型实施范围，故凡依本实用新型申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。
权利要求1.磷化清洗水循环使用处理设备，其特征在于包括依次连接的脱硅吸附交换器、强酸性阳离子交换器、脱磷离子交换器、强碱性阴离子交换器。
2.根据权利要求I所述的磷化清洗水循环使用处理设备，其特征在于所述脱硅吸附交换器前端具有炭滤器。
3.根据权利要求I所述的磷化清洗水循环使用处理设备，其特征在于所述强酸性阳离子交换器中装填强酸性阳离子交换树脂。
4.根据权利要求I所述的磷化清洗水循环使用处理设备，其特征在于所述脱磷离子交换器中装填有脱磷弱碱性树脂。
5.根据权利要求I所述的磷化清洗水循环使用处理设备，其特征在于所述强碱性阴离子交换器中装填强碱性阴离子交换树脂。
专利摘要本实用新型涉及水循环处理设备技术领域，特指一种磷化清洗水循环使用处理设备；本实用新型包括依次连接的脱硅吸附交换器、强酸性阳离子交换器、脱磷离子交换器、强碱性阴离子交换器；本实用新型脱硅吸附交换器中能够通过物理吸附作用，去除清洗水中的硅酸成分；强酸性阳离子交换器产水转化成很稀的无机酸混合溶液；脱磷离子交换器在酸性条件下可以吸附大量的磷酸；最后通过强碱性阴离子交换器吸附酸性水中的全部酸性物质，产品水的电导率可以稳定达到5μS/cm以下，脱出磷总量多、排放的总磷数量大幅度降低。
文档编号C02F9/04GK202594884SQ20122008802
公开日2012年12月12日 申请日期2012年3月9日 优先权日2012年3月9日
发明者袁江, 彭少辉, 孟繁良 申请人:广东东日环保有限公司