一种可并串联切换使用且利用再生剂的离子交换树脂装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于环境保护与水处理领域，特别是提供了一种可并串联切换使用且利用再生剂的离子交换树脂装置。
【背景技术】
[0002]我国是加工制造业大国，每年工业总产值居世界前列，但同时我国又是水资源匮乏的国家，对水资源的需求与对水质的破坏形成恶性循环，水处理行业市场巨大，各种不同性质的水被处理并回用于生产。离子交换树脂法是常用的含盐水处理方法之一，我国每年用于水处理的离子交换树脂占总用量的90%。
[0003]离子交换树脂吸附饱和后，需要用再生剂进行再生，才能重复使用。阳离子树脂常用酸性溶液再生，阴离子树脂常用碱性溶液再生，再生过程也是离子交换的过程，反应是可逆的，为了达到较高再生率，再生剂所含替换离子要多于被替换的离子，因而会产生部分酸性或碱性再生废液，这些再生废液中含有不同浓度的从废水中交换出来的离子，绝大部分不具有重复利用的条件。实际生产中，再生的废酸液或废碱液，多排向中和水箱，往水箱中加入碱性或酸性药剂中和后达标排放。
[0004]现有的生产方式，再生剂利用率较低，再生废液在排放之前，需要额外添加碱液或酸液中和，产生二次污染，增加处理成本。
[0005]此外，工业生产中多有间歇生产或不稳定运行情况，需要处理的原水水质和水量都会发生波动。当离子浓度过高，一定流速下，原水与树脂接触时间过短，不能有效吸附离子；当原水水量过大，在限定的进水流速下，树脂反应罐能接纳的水量有限，不能及时完成处理要求。树脂量设计过大，会造成不必要的浪费；设计过小，不能有效避免水质和水量波动造成的冲击，经济性和实用性无法兼顾。
【发明内容】
[0006]针对离子交换树脂再生剂无法资源化利用，以及不能避免各种水质和水量波动造成的冲击，本实用新型提供一种可并串联切换使用且利用再生剂的离子交换树脂装置。
[0007]具体方案如下:
[0008]一种可并串联切换使用且利用再生剂的离子交换树脂装置，所述的装置使用两个离子交换树脂罐，竖直放置，原水进水管5分别与I号树脂罐原水进水阀门16、2号树脂罐原水进水阀门26通过管道连接；产水出水管8分别与I号树脂罐产水阀门22、2号树脂罐产水阀门32通过管道连接；再生剂进料管6 —端与再生剂储罐3连接，另一端通过两个管道分别与I号树脂罐再生剂进料阀门19和2号树脂罐再生剂进料阀门30连接；再生废液出料管9 一端分别通过管道与I号树脂罐再生废液上出料阀门24、2号树脂罐再生废液上出料阀门34、I号树脂罐再生废液中出料阀门23、2号树脂罐再生废液中出料阀门33、I号树脂罐再生废液下出料阀门20、2号树脂罐再生废液下出料阀门31连接，另一端通过管道分别连接再生废液出水阀门36、再生剂回收阀门37，再生剂回收阀门37的另一端通过管道与再生剂回收罐4入口连接；再生剂回收罐4的出口与回用泵14的入口通过管道连接，回用泵14的出口通过管道与再生剂进料管6连接；冲洗水进水管7分别通过管道与I号树脂罐冲洗水上进水阀门17、2号树脂罐冲洗水上进水阀门28、I号树脂罐冲洗水下进水阀门18、2号树脂罐冲洗水下进水阀门29连接；串联连接管出水阀门21与串联连接管进水阀门27通过串联连接管12连接。
【附图说明】
[0009]图1为可并串联切换使用且利用再生剂的离子交换树脂装置内部管路示意图。
[0010]图中各标号为:1-1号树脂罐；2_2号树脂罐；3_再生剂储罐；4_再生剂回收罐；5-原水进水管；6_再生剂进料管；7_冲洗水进水管；8_产水出水管；9_再生废液出料管；10-再生废液排放管；11-再生剂回收管；12_串联连接管；13_再生泵；14_回用泵；15_冲洗泵；16_1号树脂罐原水进水阀门；17-1号树脂罐冲洗水上进水阀门；18-1号树脂罐冲洗水下进水阀门；19_1号树脂罐再生剂进料阀门；20-1号树脂罐再生废液下出料阀门；21-串联连接管出水阀门；22-1号树脂罐产水阀门；23-1号树脂罐再生废液中出料阀门；24-1号树脂罐再生废液上出料阀门；26-2号树脂罐原水进水阀门；27_串联连接管进水阀门；28-2号树脂罐冲洗水上进水阀门；29-2号树脂罐冲洗水下进水阀门；30-2号树脂罐再生剂进料阀门；31-2号树脂罐再生废液下出料阀门；32-2号树脂罐产水阀门；33-2号树脂罐再生废液中出料阀门；34-2号树脂罐再生废液上出料阀门；36_再生废液出水阀门；37-再生剂回收阀门。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本实用新型做进一步解释。
[0012]原水进水管5分别与I号树脂罐原水进水阀门16、2号树脂罐原水进水阀门26通过管道连接；产水出水管8分别与I号树脂罐产水阀门22、2号树脂罐产水阀门32通过管道连接；再生剂进料管6 —端与再生剂储罐3连接，另一端通过两个管道分别与I号树脂罐再生剂进料阀门19和2号树脂罐再生剂进料阀门30连接；再生废液出料管9 一端分别通过管道与I号树脂罐再生废液上出料阀门24、2号树脂罐再生废液上出料阀门34、1号树脂罐再生废液中出料阀门23、2号树脂罐再生废液中出料阀门33、1号树脂罐再生废液下出料阀门20、2号树脂罐再生废液下出料阀门31连接，另一端通过管道分别连接再生废液出水阀门36、再生剂回收阀门37，再生剂回收阀门37的另一端通过管道与再生剂回收罐4入口连接；再生剂回收罐4的出口与回用泵14的入口通过管道连接，回用泵14的出口通过管道与再生剂进料管6连接；冲洗水进水管7分别通过管道与I号树脂罐冲洗水上进水阀门17、2号树脂罐冲洗水上进水阀门28、1号树脂罐冲洗水下进水阀门18、2号树脂罐冲洗水下进水阀门29连接；串联连接管出水阀门21与串联连接管进水阀门27通过串联连接管12连接。
[0013]原水由原水进水管5经过I号树脂罐原水进水阀门16，进入I号树脂罐1，离子交换完成后，产水经I号树脂罐产水阀门22，由产水出水管8流出，I号树脂罐其他阀门关闭；原水由原水进水管5经过2号树脂罐原水进水阀门26，进入2号树脂罐2，离子交换完成后，产水经2号树脂罐产水阀门32，由产水出水管8流出，2号树脂罐其他阀门关闭；1号树脂罐与2号树脂罐处于并联工作模式。
[0014]当离子交换量达到树脂的工作交换容量时，开始进行树脂再生反应。关闭I号树脂罐原水进水阀门16、2号树脂罐原水进水阀门26、1号树脂罐产水阀门22、2号树脂罐产水阀门32，打开I号树脂罐再生剂进料阀门19、2号树脂罐再生剂进料阀门30、1号树脂罐再生废液上出料阀门24、2号树脂罐再生废液上出料阀门34，再生泵13启动；树脂再生反应前期，再生剂消耗较多，再生废液不可回收，再生剂回收阀门37关闭，再生废液出水阀门36打开；树脂再生反应后期，再生废液中再生剂浓度较高，可回收利用，再生剂回收阀门37打开，再生废液出水阀门36关闭，再生废液进入再生剂回收罐4储存，待下次树脂再生时，首先使用。
[0015]树脂再生完成时，需要用冲洗水将树脂罐内剩余的再生剂排空。关闭再生泵13，关闭I号树脂罐再生剂进料阀门19、2号树脂罐再生剂进料阀门30、I号树脂罐再生废液上出料阀门24、2号树脂罐再生废液上出料阀门34，打开I号树脂罐冲洗水上进水阀门17、1号树脂罐再生废液下出料阀门20、2号树脂罐冲洗水上进水阀门28、2号树脂罐再生废液下出料阀门31，启动冲洗泵15 ;刚开始冲洗时再生废液出水管内再生剂浓度较高，仍可以回收，再生剂浓度过低时，打开再生废液出水阀门36、关闭再生剂回收阀门37，继续冲洗，冲洗完全完成时，关闭冲洗泵15，关闭所有阀门；准备进入下一阶段的离子交换过程。
[0016]当原水水量偏大、离子浓度较低时，为了满足处理水量符合要求，采用并联工作模式；当原水水量偏小、离子浓度较高时，为了使产水被吸附离子浓度达标，需要采用串联工作模式。具体方法是，关闭2号树脂罐原水进水阀门26、1号树脂罐产水阀门22，打开串联连接管出水阀门21、串联连接管进水阀门27，完成并联转串联的运行模式。
[0017]树脂再生反应时，也可以保持串联工作模式，具体方法是，在树脂再生状态下，打开串联连接管接口阀门，关闭I号树脂罐的再生废液出口和2号树脂罐的再生剂入口。
[0018]需要指出的是，在并联工作模式下进行离子交换反应后，同样可以采用串联工作模式进行树脂再生反应，这样可以使I号树脂罐I中剩余的低浓度再生剂进入2号树脂罐2，更充分利用再生剂，从而减少再生剂的浪费。
【主权项】
1.一种可并串联切换使用且利用再生剂的离子交换树脂装置，其特征在于:原水进水管(5)分别与I号树脂罐原水进水阀门(16)、2号树脂罐原水进水阀门(26)通过管道连接；产水出水管(8)分别与I号树脂罐产水阀门(22)、2号树脂罐产水阀门(32)通过管道连接；再生剂进料管(6) —端与再生剂储罐(3)连接，另一端通过两个管道分别与I号树脂罐再生剂进料阀门(19)和2号树脂罐再生剂进料阀门(30)连接；再生废液出料管(9) 一端分别通过管道与I号树脂罐再生废液上出料阀门(24)、2号树脂罐再生废液上出料阀门(34)、I号树脂罐再生废液中出料阀门(23)、2号树脂罐再生废液中出料阀门(33)、1号树脂罐再生废液下出料阀门(20)、2号树脂罐再生废液下出料阀门(31)连接，另一端通过管道分别连接再生废液出水阀门(36)、再生剂回收阀门(37)，再生剂回收阀门(37)的另一端通过管道与再生剂回收罐(4)入口连接；再生剂回收罐(4)的出口与回用泵(14)的入口通过管道连接，回用泵(14)的出口通过管道与再生剂进料管(6)连接；冲洗水进水管(7)分别通过管道与I号树脂罐冲洗水上进水阀门(17)、2号树脂罐冲洗水上进水阀门(28)、1号树脂罐冲洗水下进水阀门(18)、2号树脂罐冲洗水下进水阀门(29)连接；串联连接管出水阀门(21)与串联连接管进水阀门(27)通过串联连接管(12)连接。
【专利摘要】一种可并串联切换使用且利用再生剂的离子交换树脂装置，属于环境保护与资源综合利用领域。使用两个离子交换树脂罐，通过增加串联连接管道，在阀门的控制下实现并联与串联工作模式的切换；增加再生剂回收罐，使再生剂浓度较高的废液二次利用，串联工作模式下进行树脂再生反应，上游树脂罐的再生废液在下游罐中得到充分利用。本实用新型实现了离子交换树脂再生剂的回用，极大地提高了再生剂的利用效率，同时使离子交换系统更能抗击水质和水量波动造成的冲击。
【IPC分类】C02F1/42
【公开号】CN204625258
【申请号】CN201420592993
【发明人】李君占, 王伟, 王仁福
【申请人】北京鑫佰利科技发展有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年10月15日