一种离子交换柱及其使用方法
【专利摘要】本发明提供了一种离子交换柱，包括：多路阀，所述多路阀分别与进水模块、串联进水阀门、串联出水阀门和排水模块相连；所述进水模块包括：进气阀门、进水阀门和再生液注入阀门；所述排水模块包括：再生浓缩液出水阀门、运行排放水阀门、清洗出水阀门；本发明还提供了上述离子交换柱的使用方法：可将前一个离子交换柱的所述串联出水阀门与后一个离子交换柱的所述串联进水阀门串联连接，形成离子交换系统；通过阀门的开合，使得串联队列中的至少两个连续排列的离子交换柱处于工作状态，其余的离子交换柱处于备用状态；进行再生解析时，通过阀门的开合，将备用的离子交换柱变为工作状态，并且将需要进行再生解析的离子交换柱独立出来。
【专利说明】一种离子交换柱及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种污水处理设备，尤其涉及一种使用离子交换技术的污水处理设备。
【背景技术】
[0002]离子交换是工业上回收电镀废水中的金属离子的重要方法，离子交换柱是发生离子交换的容器。由于离子交换的原理是通过高分子化合物置换吸附废水中的金属离子，所以离子交换柱中的高分子化合物存在吸附饱和的问题，需要进行再生解析。此外，对于电镀废水中的不同金属离子，需要用到的高分子化合物的种类也不尽相同；对于电镀废水中不同金属离子的含量，也需要相应增加或者减少离子交换柱的数目。于是，就需要一种能够方便组装的离子交换柱，可以根据需要随时增加或减少离子交换柱的数目。同时，也可以将需要进行再生解析的离子交换柱独立出来进行再生解析，不会影响到离子交换系统的正常运行，保证了工业治理回收废水的效率。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的主要技术问题是提供一种离子交换柱，能够依照不同的要求，将多个离子交换柱串联在一起 ，通过阀门实现连通或独立，使得其中一个交换柱进行再生解析时，其他离子交换柱可以正常工作。
[0004]为了解决上述的技术问题，本发明提供的一种离子交换柱，包括:
[0005]柱体，所述柱体与所述多路阀连接；
[0006]多路阀，所述多路阀分别与进水模块、串联进水模块、串联出水模块和排水模块相连；
[0007]所述进水模块包括3个独立阀门，分别为:进气阀门、进水阀门和再生液注入阀门；
[0008]所述串联进水模块为串联进水阀门；
[0009]所述串联出水模块为串联出水阀门；
[0010]所述排水模块包括3个独立阀门，分别为:再生浓缩液出水阀门、运行排放水阀门、清洗出水阀门;
[0011]可将前一个离子交换柱的所述串联出水阀门与后一个离子交换柱的所述串联进水阀门串联连接，并将位于串联队列中的第一个离子交换柱的串联进水阀门与位于串联队列中的最后一个离子交换柱的串联出水阀门相连；在进行离子交换时，通过阀门的开合，使得串联队列中的至少两个连续排列的离子交换柱处于工作状态，其余的离子交换柱处于备用状态；在进行再生解析时，通过阀门的闭合，将处于备用状态的离子交换柱变为工作状态，并且将需要进行再生解析的离子交换柱独立出来，从而不影响整个离子交换系统的工作。
[0012]作为优选:所述串联进水模块还包括一独立的串联取样阀门。[0013]作为优选:所述排水模块还包括一排水取样阀门。
[0014]作为优选:所述柱体的材质为玻璃。
[0015]一种使用上述的离子交换柱进行离子交换的方法:
[0016]I)将一个离子交换柱的串联出水阀门与另一个离子交换柱的串联进水阀门相连，使得两个离子交换柱串联连接形成离子交换系统；
[0017]2)打开串联队列中的第一离子交换柱的进水阀门、串联出水阀门，并将所述第一个离子交换柱的多路阀调整为运行模式；
[0018]3)打开串联队列中的第二离子交换柱的串联进水阀门、运行排放水阀门，并将所述第二离子交换柱的多路阀调整为正洗模式。
[0019]一种使用上述的离子交换柱进行再生解析的方法:
[0020]I)关闭需要进行再生解析的离子交换柱的进水阀门，并打开进气阀门进行鼓气排水；
[0021]2)鼓气排水结束后，关闭上述离子交换柱的进气阀门和串联出水阀门；
[0022]3)打开上述离子交换柱的再生液注入阀门、再生浓缩液出水阀门，将多路阀调整为反洗模式；
[0023]4)将再生液从再生系统中通过上述备用阀门注入所述离子交换柱，并从所述再生浓缩液出水阀门收集经过离子交换后的再生浓缩液。
[0024]作为优选:所述再生系统包括至少两个串联连接的再生桶、一再生泵。
[0025]作为优选:所述每个再生桶上分别设有一再生液、再生浓缩液出水阀门和一再生浓缩液进水阀门；所述每个再生桶的再生液、再生浓缩液出水阀门串联连接并与所述再生泵相连。
[0026]作为优选:所述再生泵上具有再生泵-离子交换柱阀门，所述再生泵-离子交换柱阀门与需要进行再生解析的离子交换柱中再生液注入阀门相连。
[0027]作为优选:所述再生泵上具有再生泵-再生浓缩液收集桶阀门，所述再生泵-再生浓缩液收集桶阀门与再生浓缩液收集桶相连。
[0028]作为优选:所述每个再生桶的再生浓缩液进水阀门串联连接后与需要进行再生解析的离子交换柱中的再生浓缩液出水阀门相连。
[0029]本发明的有益效果:
[0030]1.通过将多个离子交换柱的串联出水阀门和串联进水阀门依次连接，通过控制相应阀门的开通或闭合，达到使需要的离子交换柱处于独立状态或工作状态。
[0031]2.整个离子交换系统中存在工作与备用两种状态的离子交换柱，使得工作中的离子交换柱需要进行再生解析时，处于备用状态的离子交换柱可以通过相应阀门的开合，加入到工作状态中。
[0032]3.通过设置进气阀门，使用气体将离子交换柱中的液体排除，大大节省了传统清洗过程中水的消耗，也更加节省时间。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1为本发明优选实施例中离子交换柱和离子交换系统的整体结构图；
[0034]图2为本发明优选实施例中再生系统的整体结构图【具体实施方式】
[0035]下文通过结合附图及具体实施例对本发明做进一步说明。
[0036]以含铬废水为例:
[0037]参考图1，一种回收六价铬离子的离子交换系统，包括四个串联的离子交换柱，分别为A、B、C、D，其中B-C-D柱体进行离子交换，A柱体备用。所述离子交换柱的结构为，以离子交换柱A为例,包括:
[0038]柱体，所述柱体为玻璃材质，所述柱体与所述多路阀连接；
[0039]多路阀，所述多路阀分别与进水模块、串联进水模块、串联出水模块和排水模块相连；
[0040]所述进水模块包括4个独立阀门，分别为:进气阀门Al、进水阀门A2、备用阀门A3和再生液注入阀门A4 ；
[0041]所述串联进水模块为串联进水阀门A5，串联取样阀门All ；
[0042]所述串联出水模块为串联出水阀门A9、排水取样阀门A12 ；
[0043]所述排水模块包括3个独立阀门，分别为:再生浓缩液出水阀门A6、运行排放水阀门A7、清洗出水阀门A8 ； [0044]还包括备用阀门AlO以及应急阀门Fl。
[0045]离子交换步骤为:
[0046]1、打开离子交换柱B的进水阀门B2、串联出水阀门B9，并将多路阀B13调整为运行模式；
[0047]2、打开离子交换柱C的串联进水阀门C5、串联出水阀门C9，并将多路阀C13调整为运行模式；
[0048]3、打开离子交换柱D的串联进水阀门D5、运行排放水阀门D7，并将多路阀D13调整为正洗模式；
[0049]取样比色步骤为:
[0050]1、在串联取样阀门Bll和Cll处分别进行取样，得到的即为离子交换柱C的进水水样与出水水样。
[0051]2、进水水样与出水水样进行对比观察，若颜色相差不大，则需及时进行再生解析。进水颜色较浅时，不适合取样对比，需要进行滴定对比。
[0052]3、进行滴定对比时，如果离子交换柱C的出水中铬含量大于0.5mg/L时，则需要马上对离子交换柱B进行再生解析。
[0053]再生解析步骤:
[0054]本实施例中，用于再生解析的再生系统包括三个串联连接的再生桶1、2、3、再生泵4 ;所述每个再生桶上分别设有再生液、再生浓缩液出水阀门11、21、31和再生浓缩液进水阀门12、22、32 ;所述每个再生桶的再生液、再生浓缩液出水阀门12、22、32串联连接并与所述再生泵4相连，所述再生泵4中具有再生泵-离子交换柱阀门41与再生泵-再生浓缩液收集桶阀门42，所述再生泵-离子交换柱阀门41与离子交换柱B的所述再生液注入阀门B4连接；所述再生泵-再生浓缩液收集桶阀门42与再生浓缩液收集桶连接。所述每个再生桶的再生浓缩液进水阀门12、22、32串联连接后与离子交换柱B的再生浓缩液出水阀门B6相连。
[0055]1、关闭离子交换柱B的进水阀门B2，打开进气阀门BI开始鼓气，将柱体内的残余水压至串联的下一个离子交换柱C内。鼓气大约需要5分钟，当离子交换柱C的可视流量计上看到排出的都是气泡时，说明离子交换柱B内的水全部排空；
[0056]2、关闭离子交换柱B的进气阀门B1、串联出水阀门B9 ;从而实现离子交换柱B独立。
[0057]3、打开离子交换柱D的串联出水阀门D9、将多路阀D13调整为运行模式；打开离子交换柱A的串联进水阀门A5，将多路阀A13调整为正洗模式。从而使得处于工作状态的串联队列变为C-D-A。
[0058]3、打开离子交换柱B的再生液注入阀门B4、再生浓缩液出水阀门B6，将多路阀B13调整为反洗模式；打开再生桶I的再生液、再生浓缩液出水阀门11，打开再生泵4的再生泵-离子交换柱阀门41，使再生液进入离子交换柱B内。
[0059]4、待再生桶I中的再生液快抽干时，关闭再生泵4，关闭再生桶I的再生液、再生浓缩液出水阀门11，关闭再生泵4的再生泵-离子交换柱阀门41，关闭离子交换柱B的再生液注入阀门B4，打开进气阀门BI进行鼓气(注意不可开太大，阀门打开至1/4即可)；
[0060]5、两小时后，打开再生桶I上的再生浓缩液进水阀门12，稍微加大进气阀门BI(阀门打开至1/2即可)，将多路阀B13调整为正洗模；。将离子交换柱B中的再生液浓缩液压回到再生桶1，直到再生浓缩液进水阀门12处没有液体流出；
[0061]6、离子交换柱B内的再生浓缩液排干后，关闭进气阀门BI，关闭再生桶I的再生浓缩液进水阀门12，打开再生桶I的再生液、再生浓缩液出水阀门11和再生泵4的再生泵-再生浓缩液收集桶阀门42，将收集的再生浓缩液注入再生浓缩液收集桶中。
[0062]至此，再生桶I的再生解析完成，若还需对离子交换柱B进行再生解析，可使用再生桶2、再生桶3对 离子交换柱B进行再生解析，步骤与上诉相同，故不再赘述。
[0063]以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。
【权利要求】
1.一种离子交换柱，包括: 柱体，所述柱体与多路阀连接； 多路阀，所述多路阀分别与进水模块、串联进水模块、串联出水模块和排水模块相连； 所述进水模块包括3个独立阀门，分别为:进气阀门、进水阀门和再生液注入阀门； 所述串联进水模块为串联进水阀门； 所述串联出水模块为串联出水阀门； 所述排水模块包括3个独立阀门，分别为:再生浓缩液出水阀门、运行排放水阀门、清洗出水阀门； 其特征在于:可将前一个离子交换柱的所述串联出水阀门与后一个离子交换柱的所述串联进水阀门串联连接，并将位于串联队列中的第一个离子交换柱的串联进水阀门与位于串联队列中的最后一个离子交换柱的串联出水阀门相连；在进行离子交换时，通过阀门的开合，使得串联队列中的至少两个连续排列的离子交换柱处于工作状态，其余的离子交换柱处于备用状态；在进行再生解析时，通过阀门的开合，将处于备用状态的离子交换柱变为工作状态，并且将需要进行再生解析的离子交换柱独立出来，从而不影响整个离子交换系统的工作。
2.根据权利要求1所述的一种离子交换柱，其特征在于:所述串联进水模块还包括一独立的串联取样阀门。
3.根据权利要求1所述的一种离子交换柱，其特征在于:所述排水模块还包括一排水取样阀门。
4.根据权利要求1所述的一种离子交换柱，其特征在于:所述柱体的材质为玻璃。
5.一种使用权利要求1所述的离子交换柱进行离子交换的方法: 1)将一个离子交换柱的串联出水阀门与另一个离子交换柱的串联进水阀门相连，使得两个离子交换柱串联连接形成离子交换系统； 2)打开串联队列中的第一离子交换柱的进水阀门、串联出水阀门，并将所述第一个离子交换柱的多路阀调整为运行模式； 3)打开串联队列中的第二离子交换柱的串联进水阀门、运行排放水阀门，并将所述第二离子交换柱的多路阀调整为正洗模式。
6.一种使用权利要求1所述的离子交换柱进行再生解析的方法: O关闭需要进行再生解析的离子交换柱的进水阀门，并打开进气阀门进行鼓气排水； 2)鼓气排水结束后，关闭上述离子交换柱的进气阀门和串联出水阀门； 3)打开上述离子交换柱的再生液注入阀门、再生浓缩液出水阀门，将多路阀调整为反洗模式； 4)将再生液从再生系统中通过上述备用阀门注入所述离子交换柱，并从所述再生浓缩液出水阀门收集经过离子交换后的再生浓缩液。
7.根据权利要求6所述的一种使用离子交换柱进行再生解析的方法，其特征在于:所述再生系统包括至少两个串联连接的再生桶、一再生泵。
8.根据权利要求7所述的一种使用离子交换柱进行再生解析的方法，其特征在于:所述每个再生桶上分别设有一再生液、再生浓缩液出水阀门和一再生浓缩液进水阀门；所述每个再生桶的再生液、再生浓缩液出水阀门串联连接并与所述再生泵相连。
9.根据权利要求8所述的一种使用离子交换柱进行再生解析的方法，其特征在于:所述再生泵上具有再生泵-离子交换柱阀门，所述再生泵-离子交换柱阀门与需要进行再生解析的离子交换柱中再生液注入阀门相连。
10.根据权利要求8所述的一种使用离子交换柱进行再生解析的方法，其特征在于:所述再生泵上具有再生泵-再生浓缩液收集桶阀门，所述再生泵-再生浓缩液收集桶阀门与再生浓缩液收集桶相连。
11.根据权利要求7所述的一种使用离子交换柱进行再生解析的方法，其特征在于:所述每个再生桶的再生浓缩液进水阀门串联连接后与需要进行再生解析的离子交换柱中的再生浓缩液出水阀门相连。
【文档编号】C02F1/42GK103991923SQ201410110595
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年3月24日 优先权日:2014年3月24日
【发明者】湛杰, 苏广辉, 詹泓恺 申请人:厦门市韩江环保科技有限公司