阳离子交换树脂自动再生装置及方法与流程

本发明属于树脂再生技术领域，具体涉及一种阳离子交换树脂自动再生装置及方法。

背景技术：

现今，日益尖锐的水资源供需矛盾迫切需要解决办法，进一步贯彻落实合理用水、节约用水举措的同时，污水处理、中水回用、再生水等诸多水处理技术应运而生。离子交换法除盐是借助离子交换树脂中离子与溶液中的离子进行交换，以达到去除溶液中某些离子目的，目前广泛用于锅炉给水等行业。

阳离子交换树脂是一种能够解离出阳离子，具有网状结构、不溶性的高分子化合物。而阳树脂失去继续交换水中离子的能力时，需要通过再生液进行再生才能恢复交换能力，且一般需要使用过量的再生液与树脂进行接触，才能使树脂完全激活，恢复交换能力。再者，再生液一般采用盐酸，有一定的挥发性、腐蚀性，过量的使用会有一定的危险性。

在现有技术中，通常树脂再生后，性能只能恢复为原来性能的80％左右，如果想要达到更高的性能，需要的再生剂用量比理论值高的多，将导致再生剂的利用率大大下降。因此，如何保证在满足离子交换出水水质要求的情况下，合理控制再生液的用量，能够有效的降低运行成本、提高资源利用率，以及避免滥用再生液带来对人的危害，这是目前需要解决的难题，

技术实现要素：

本发明从资源合理利用化角度克服现有技术的不足，提供一种阳离子交换树脂自动再生装置及方法，能在满足树脂交换能力的前提下，合理的控制再生液用量。

具体技术方案如下：

方案一：一种阳离子交换树脂自动再生装置，包括再生树脂储罐和控制系统；所述再生树脂储罐配置有进水管、出水管、进再生液管、排再生液管、树脂进入管和树脂排出管，所述进水管上配置有自动进水阀，所述出水管上配置有自动出水阀和用于测量出水管中水的电导率的电导率仪，所述进再生液管上配置有再生液自动调节阀，所述排再生液管上配置有再生废液自动排放阀和用于测量排放废液ph值的酸度计；所述自动进水阀、自动出水阀、再生废液自动排放阀、再生液自动调节阀、酸度计和电导率仪均与控制系统电连接。

优选的，所述进水管布置在的再生树脂储罐的顶部，所述出水管和进再生液管布置在再生树脂储罐的底部，所述排再生液管布置在再生树脂储罐的中部，所述树脂进入管布置在再生树脂储罐的上部，树脂排出管布置在再生树脂储罐的下部。

优选的，所述进再生液管与出水管并联后接入再生树脂储罐的底部。

优选的，所述酸度计的工作范围为2～12。

优选的，所述电导率仪的工作范围为0～20μs/cm。

优选的，所述再生树脂储罐上还设有至少一个窥视孔。

方案二：一种阳离子交换树脂自动再生方法，其特征在于，采用方案一所述的阳离子交换树脂自动再生装置，包括以下步骤：

将需要再生的阳离子交换树脂通过树脂进入管送入再生树脂储罐中，保持再生废液自动排放阀处于开启状态，再生液自动调节阀切换至全开启状态；

将再生液从进再生液管输送至再生树脂储罐中，通过酸度计实时检测排再生液管排放的废液的ph值，并将检测到的ph值发送至控制系统；

所述控制系统根据接收到的排放废液ph值控制再生液自动调节阀的开度，所述开度的调节范围为0～100％；当ph值稳定在6～8时，关闭再生液自动调节阀，并通过排再生液管继续排放废液；

排放完毕后，关闭再生废液自动排放阀，打开自动出水阀和自动进水阀，冲洗再生树脂罐中的树脂，同时，通过电导率仪实时检测出水管中水的电导率并发送至控制系统；

当控制系统接收到的电导率数值稳定在0～10μs/cm时，关闭进水阀和出水阀，表明树脂已完成再生。

优选的，若电导率仪10所测数值不在0～10μs/cm时，说明树脂没有再生完全，出水水质不能满足要求，继续打开再生液自动调节阀，通过进再生液管输送再生液。

优选的，当ph值逐渐降低时，所述控制系统控制再生液自动调节阀的开度逐渐减小。

优选的，所述进再生液管引入的再生液为浓度为2％～8％(质量分数)的盐酸溶液。

有益效果：

(1)通过检测再生废液ph值，控制再生液自动调节阀的开度，实时控制再生液用量，在保证阳离子交换树脂完成再生，恢复交换能力的同时，避免因再生液过量使用造成的资源浪费和滥用危害。

(2)通过监测出水管上电导率仪的数值，进一步验证阳离子交换树脂是否再生完全，满足出水水质要求，从而实现双重保证。

附图说明

图1是阳离子交换树脂自动再生装置的结构示意图；

图中：1—再生树脂储罐、2—进水管、3—出水管、4—进再生液管、5—排再生液管、6—自动进水阀、7—自动出水阀、8—再生液自动调节阀、9—再生废液自动排放阀、10—电导率仪、11—酸度计、12—控制系统、13-树脂进入管、14-树脂排出管。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例中公开一种阳离子交换树脂自动再生装置(简称该装置)，该装置主要包括再生树脂储罐1、进水管2、出水管3、进再生液管4、排再生液管5、自动进水阀6、自动出水阀7、再生液自动调节阀8、再生废液自动排放阀9、电导率仪10、酸度计11、控制系统12等。该装置能够实时监测再生树脂储罐1上的排再生液管5中水的ph值，同时控制系统12能够根据酸度计11的数值，实时控制再生液自动调节阀8的开度，能够有效防止再生液的浪费，节约运行费用。

具体的，再生树脂储罐1顶部接有进水管2，进水管2上设置自动进水阀6；出水管3连接再生树脂储罐1的底部，出水管3上设置自动出水阀7和电导率仪10；进再生液管4也设置在再生树脂储罐1的底部，进再生液管4上设置再生液自动调节阀8，再生液自动调节阀8的开度，即调节范围为0(关闭)～100％(全开启)。再生树脂储罐1中部连接排再生液管5，排再生液管5上装有再生废液自动排放阀9；酸度计11安装在排再生液管5上。进再生液管4与出水管3连接后通过树脂储罐1底部开口与树脂储罐1内部连通。排再生液管5连接再生树脂储罐1的中部，再生液通过进再生液管4，从再生树脂储罐1的底部进入并与失活的阳树脂接触。再生树脂储罐1上部设有树脂进入管13，下部设有树脂排出管14，树脂通过树脂进入管13运送到再生树脂储罐1，通过树脂排出管14排出再生树脂储罐1。各自动阀门均与控制系统12电连接，受其控制。

其中，电导率仪10为在线电导率检测装置，与控制系统12电连接，能够检测出水管3中水的电导率，并将检测到的电导率传送至控制系统12。电导率仪10的工作范围为0～20μs/cm，能够准确检测出出水中水的电导率，从而判断树脂是否再生完成，恢复交换能力。

其中，酸度计11为在线ph检测装置，其与控制系统12电连接，能够检测排放废液中的ph值并将其传输至控制系统12，通过控制系统12调节再生液自动调节阀8的开度酸度计11将检测的数据发送给控制系统12，根据控制系统12反馈的信号，再生液自动调节阀8调节进再生液量。酸度计11的工作范围为2～12，能够准确检测出再生排放废液的ph值，从而合理的控制再生液进量。

作为一种优选方案，再生液采用浓度为2％～8％(质量分数)盐酸溶液，此再生液相比较为经济，能够有效帮助再生剂恢复活性。

作为一种优选方案，阳离子交换树脂完全再生后，酸度计11所测量的再生液排水ph值范围6～8，电导率仪10所测量的电导率数数值范围0～10μs/cm。

作为一种优选方案，可在再生树脂储罐1上设置至少一个窥视孔，以实时观察再生树脂储罐1内部反应情况。

本发明所述的阳离子交换树脂自动再生装置对进水水质有一定的要求，具体为电导率小于10μs/cm，含盐量小于5mg/l。上述自动再生装置的具体操作流程如下：

将需要再生的阳离子交换树脂通过树脂进入管13送到再生树脂储罐1中，保持再生废液自动排放阀9处于开启状态，再生液自动调节阀8切换至全开启状态；通过外接的带压设备将再生液输从进再生液管4送至再生树脂储罐1中，并与再生树脂储罐1中的阳离子交换树脂接触，通过窥视孔观察再生液是否浸没阳离子交换树脂。

在此过程中，通过酸度计11在线检测排再生液管5排出的废液中ph值，并将检测结果传输至控制系统12，控制系统12根据接收到的ph数值对再生液自动调节阀8进行控制，调节阀门开度，以控制再生液进量。当ph值逐渐降低时，可以适当将再生液自动调节阀开度关小，当ph值在6～8且维持一段时间数值不变时，关闭再生液自动调节阀8，说明此时阳离子交换树脂已具有一定的交换能力，即可满足交换要求，树脂已经再生完成。

树脂再生结束后，通过排再生液管5将再生液排放。待再生液排放完后，关闭再生废液自动排放阀9。通过进水管2进水冲洗再生树脂罐1中的树脂中残余的再生液，待冲洗完再生树脂罐1中的树脂后，先打开自动出水阀7、再打开自动进水阀6进水，往再生树脂储存罐1中通水。通过电导率仪10实时检测出水管3出水的电导率，当电导率仪10所测量的电导率数值范围0～10μs/cm且维持一段时间不发生变化，关闭进水阀6和出水阀7，说明此时树脂确实已完成再生。若电导率仪10所测数值不在0～10μs/cm时，说明树脂还没有再生完全，出水水质不能满足要求，需要继续通入再生液进行再生操作。通过对出水管3出水的电导率测试，能在检测排再生液管5排出的废液中ph值的基础上，进一步验证树脂是否完成再生，从而实现双重保证。

在上述过程中，阳树脂进行再生时，控制再生树脂储罐1的进酸再生流速维持在1～10m/h，控制再生置换时间20～60min。进水时，控制进水管2进水运行滤速维持在20～30m/h。通过控制进酸再生流速、再生置换时间，能够控制树脂再生完全，通过控制运行滤速，能够保证树脂对进水中盐分的脱除效率。

以上所述，仅为本发明的具体控制方法的实例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到替换或变化，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明保护范围应该以权利要求的保护范围为准。