CN104003477A - 体外再生逆流离子交换系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种体外再生逆流离子交换系统及其使用方法。包括离子交换器、喷射器、收集罐、再生罐、清洗罐；所述的离子交换器、喷射器、收集罐、再生罐和清洗罐依次连接，所述收集罐的底部连接再生罐的顶部，再生罐的底部连接清洗罐的顶部，所述清洗罐的底部连接回到离子交换器，且清洗罐与离子交换器之间设置有一个喷射器；所述的收集罐上部设置有出水口，所述的再生罐下部设置有进液口，上部设置有排液口，所述的清洗罐下部设置有进水口，上部设置有排水口。本发明系统的使用方法将失效的离子交换树脂通过在交换器外部进行逆流再生后回到交换器，可连续生产软水，降低能耗、提高设备利用率。

Description

体外再生逆流离子交换系统及其使用方法

技术领域

本发明属于软水工业用水领域，具体涉及一种体外再生逆流离子交换系统及其使用方法。

背景技术

现有技术的水处理一般在钠离子交换器内装有一定高度的钠离子交换树脂作为交换剂。原水经过交换器（顺流或逆流），交换剂上的钠离子置换了原水中的钙、镁离子、使水得到了软化。

Ca²⁺+2NaR → CaR+2Na⁺

Mg²⁺+2NaR → MgR+2Na⁺

交换剂上的钠离子逐渐被钙、镁离子所取代，当使用一段时间以后，就会泄漏出钙、镁离子，在出水的硬度达到所规定的数值时，即停止运行，进行再生。再生时将5～8%的盐水通过交换剂层。盐液中的钠离子又置换出交换剂上的钙、镁离子，使交换剂得到再生，恢复其交换能力。反应如下：

CaR+2Na⁺→ Ca²⁺+2NaR

MgR+2Na⁺→ Mg²⁺+2NaR

目前我国工业水处理普遍使用的固定床钠离子交换器，具有设备简单、操作方便、对各种水质适应性强的优点。当产水（软水）达不到工艺要求，树脂交换能力下降或者失效，需停下来用再生剂对树脂进行再生处理，使树脂恢复活力；再经过顺洗，反洗处理，恢复交换器功能，再进行水处理。现有的固定床钠离子交换器具有树脂利用率低，连续再生清洗时间长，自耗水量大的缺点。

为了达到节水的目的，文献“固定床钠离子交换器间歇正洗节水技术”（《水处理技术》，第36卷第10期）公开了一种固定床钠离子交换器的间歇正洗节水技术，通过对双级钠离子交换器正洗排污以及内部结构分析，提出间歇正洗方式。通过对设备进、排气阀和排水管、阀的技术改造以及设计新的工作程序，分析排污水质，优化运行参数，节水率达70%。但仍然存在以下缺点：不能连续产水，需投资多台互换产水，节水率仍然较低，并且再生液消耗高。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种体外再生逆流离子交换系统及其使用方法。本发明系统中失效的离子交换树脂通过在交换器外部进行逆流再生后回到交换器，可连续生产软水，降低能耗、提高设备利用率。

为实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案：

体外再生逆流离子交换系统，其特征在于：包括离子交换器、喷射器、收集罐、再生罐、清洗罐；所述的离子交换器、喷射器、收集罐、再生罐和清洗罐依次连接，所述收集罐的底部连接再生罐的顶部，再生罐的底部连接清洗罐的顶部，所述清洗罐的底部连接回到离子交换器，且清洗罐与离子交换器之间设置有一个喷射器；所述的收集罐上部设置有出水口，所述的再生罐下部设置有进液口，上部设置有排液口，所述的清洗罐下部设置有进水口，上部设置有排水口。

本发明的体外再生逆流离子交换系统适用于所有的水处理离子交换器。

优选地，所述的离子交换器的进水口在交换器的底部，出水口在交换器的上部。原水从离子交换器的底部进入，树脂上的离子置换了原水中的离子，使水得到了软化后，从交换器上部排出。使树脂与原水接触充分，确保软水水质稳定。

优选地，所述收集罐的出水口连接储液容器，所述的储液容器连接清洗罐的进水口。将收集罐排出的输送液作为清洗罐的进水，由于收集罐排出的输送液的硬度低于原水硬度，可用于清洗树脂，从而提高水的回收利用率。

优选地，所述清洗罐的出水口连接储液容器，清洗液回收用于配制再生液循环使用。

本发明所述收集罐、再生罐和清洗罐的下方均设置有单向阀门，避免意外原因突然某个罐体压力过高造成树脂回流。

优选地，所述的单向阀门为翅片滚轮阀门，能带动树脂向下流动，不易返回树脂，水进入下一个罐体较少，确保树脂单向流动。

本发明离子交换系统的使用方法：在离子交换器生产软水的同时，从交换器的内部连续排出失效的树脂；失效树脂经喷射器输送进入收集罐，输送液从收集罐的出水口排出，失效树脂从收集罐的底部排出，进入再生罐；向再生罐的进液口通入再生液，失效树脂在再生罐中逆流再生，废液从再生罐的排液口排出，再生树脂从底部排出，进入清洗罐；从清洗罐的下部进水，反向清洗掉再生树脂上残留的再生液，清洗后的再生树脂从清洗罐底部排出，经喷射器连续输送回到离子交换器。

优选地，所述的输送液是进入离子交换器前的原水。

优选地，所的再生液流速为4-8m/h，保证树脂接触时间，再生效果好。

优选地，所述清洗后的再生树脂从清洗罐底部排出，经软水喷射器连续输送回到离子交换器。确保输送的树脂在交换器中能进行交换，确保出水指标稳定。

本发明的有益效果在于：

1、本发明系统通过在离子交换器的外部连接树脂的逆流再生系统，在生产软水的同时，从离子交换器内部连续排出失效树脂，从交换器外部对树脂进行逆流再生，再生后的树脂再连续输送回到交换器，不影响软水的生产，实现了软水的连续生产，有效地提高了设备的利用率，节约能耗和时间。

2、本发明系统只在树脂再生后从再生罐连续排出的废液，其余全部回收利用，且确保软水连续产水质量。节水率达80%以上，再生剂用量比常规水处理节约5%以上。                     

3、本发明系统的离子交换器的进水口在交换器的底部，出水口在交换器的上部。原水从离子交换器的底部进入，树脂上的离子置换了原水中的离子，使水得到了软化后，从交换器上部排出。使树脂与原水接触充分，确保软水水质稳定。

4、系统的各罐体间均设置有单向阀门，避免意外原因突然某个罐体压力过高造成树脂回流。特别是采用翅片滚轮阀门，能带动树脂向下流动，不易返回树脂，水进入下一个罐体较少，确保树脂单向流动。                            

附图说明

图1为本发明体外再生逆流离子交换系统的结构示意图。

图中标记为：1、离子交换器，2、喷射器，3、喷射器，4、收集罐，5、再生罐，6、清洗罐，7、出水口，8、排液口，9、进液口，10、排水口，11、进水口，12、单向阀，13、进水口，14、出水口。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的实质性内容作进一步详细的描述。

实施例1

体外再生逆流离子交换系统，包括离子交换器、喷射器、收集罐、再生罐、清洗罐；所述的离子交换器、喷射器、收集罐、再生罐和清洗罐依次连接，所述收集罐的底部连接再生罐的顶部，再生罐的底部连接清洗罐的顶部，所述清洗罐的底部连接回到离子交换器，且清洗罐与离子交换器之间设置有一个喷射器；所述的收集罐上部设置有出水口，所述的再生罐下部设置有进液口，上部设置有排液口，所述的清洗罐下部设置有进水口，上部设置有排水口。

实施例2

    本实施例与实施例1基本相同，在此基础上：

所述的离子交换器的进水口在交换器的底部，出水口在交换器的上部。

所述的离子交换器设置2个取样点，罐体出口一个点，罐体2/3处一个点。用户需要指标在罐体出口检测，罐体2/3检测指标为设定指标，当硬度达到刚好低于用户指标时，增加再生树脂流速（控制喷射器流量大小）或减少原水流速。

实施例3

    本实施例与实施例1基本相同，在此基础上：

所述的离子交换器的进水口在交换器的底部，出水口在交换器的上部。

所述收集罐的出水口连接储液容器，所述的储液容器连接清洗罐的进水口。

实施例4

    本实施例与实施例1基本相同，在此基础上：

所述的离子交换器的进水口在交换器的底部，出水口在交换器的上部。

所述收集罐的出水口连接储液容器，所述的储液容器连接清洗罐的进水口。

所述清洗罐的出水口连接储液容器。

实施例5

    本实施例与实施例1基本相同，在此基础上：

所述的离子交换器的进水口在交换器的底部，出水口在交换器的上部。

所述收集罐的出水口连接储液容器，所述的储液容器连接清洗罐的进水口。

所述清洗罐的出水口连接储液容器。

所述收集罐、再生罐和清洗罐的下方均设置有单向阀门。

实施例6

    本实施例与实施例1基本相同，在此基础上：

所述的离子交换器的进水口在交换器的底部，出水口在交换器的上部。

所述收集罐的出水口连接储液容器，所述的储液容器连接清洗罐的进水口。

所述清洗罐的出水口连接储液容器。

所述收集罐、再生罐和清洗罐的下方均设置有翅片滚轮阀门。

实施例7

本发明离子交换系统的使用方法：在离子交换器生产软水的同时，从交换器的内部连续排出失效的树脂；失效树脂经喷射器输送进入收集罐，输送液从收集罐的出水口排出，失效树脂从收集罐的底部排出，进入再生罐；向再生罐的进液口通入再生液，失效树脂在再生罐中逆流再生，废液从再生罐的排液口排出，再生树脂从底部排出，进入清洗罐；从清洗罐的下部进水，反向清洗掉再生树脂上残留的再生液，清洗后的再生树脂从清洗罐底部排出，经喷射器连续输送回到离子交换器。

实施例8

本实施例与实施例7基本相同，在此基础上：

所述的输送液是进入离子交换器前的原水。

实施例9

本实施例与实施例7基本相同，在此基础上：

所述的输送液是进入离子交换器前的原水。

所述再生液的流速为4m/h。

本发明针对强型离子交换树脂的再生浓度为2%-5%；由于弱型离子交换树脂容易再生，再生浓度为0.5%-5%。

实施例10

本实施例与实施例7基本相同，在此基础上：

所述的输送液是进入离子交换器前的原水。

所述再生液的流速为8m/h。

所述清洗后的再生树脂从清洗罐底部排出，经软水喷射器连续输送回到离子交换器。

实施例11

本发明离子交换系统的使用方法：在钠离子交换器生产软水的同时，从交换器的内部连续排出失效的树脂；失效树脂经喷射器输送进入收集罐，输送液从收集罐的出水口排出，失效树脂从收集罐的底部排出，进入再生罐；向再生罐的进液口通入再生液，失效树脂在再生罐中逆流再生，废液从再生罐的排液口排出，再生树脂从底部排出，进入清洗罐；从清洗罐的下部进水，反向清洗掉再生树脂上残留的再生液，清洗后的再生树脂从清洗罐底部排出，经喷射器连续输送回到钠离子交换器。

所述的输送液是进入离子交换器前的原水。

所述再生液的流速为6m/h。

所述清洗后的再生树脂从清洗罐底部排出，经软水喷射器连续输送回到离子交换器。

所述的再生液为氯化钠。

Claims (10)

1.体外再生逆流离子交换系统，其特征在于：包括离子交换器、喷射器、收集罐、再生罐、清洗罐；所述的离子交换器、喷射器、收集罐、再生罐和清洗罐依次连接，所述收集罐的底部连接再生罐的顶部，再生罐的底部连接清洗罐的顶部，所述清洗罐的底部连接回到离子交换器，且清洗罐与离子交换器之间设置有一个喷射器；所述的收集罐上部设置有出水口，所述的再生罐下部设置有进液口，上部设置有排液口，所述的清洗罐下部设置有进水口，上部设置有排水口。

2.根据权利要求1所述的体外再生逆流离子交换系统，其特征在于：所述的离子交换器的进水口在交换器的底部，出水口在交换器的上部。

3.根据权利要求1所述的体外再生逆流离子交换系统，其特征在于：所述收集罐的出水口连接储液容器，所述的储液容器连接清洗罐的进水口。

4.根据权利要求1所述的体外再生逆流离子交换系统，其特征在于：所述清洗罐的出水口连接储液容器。

5.根据权利要求1所述的体外再生逆流离子交换系统，其特征在于：所述收集罐、再生罐和清洗罐的下方均设置有单向阀门。

6.根据权利要求5所述的体外再生逆流离子交换系统，其特征在于：所述的单向阀门为翅片滚轮阀门。

7.根据权利要求1所述的体外再生逆流离子交换系统的使用方法，其特征在于：在离子交换器生产软水的同时，从交换器的内部连续排出失效的树脂；失效树脂经喷射器输送进入收集罐，输送液从收集罐的出水口排出，失效树脂从收集罐的底部排出，进入再生罐；向再生罐的进液口通入再生液，失效树脂在再生罐中逆流再生，废液从再生罐的排液口排出，再生树脂从底部排出，进入清洗罐；从清洗罐的下部进水，反向清洗掉再生树脂上残留的再生液，清洗后的再生树脂从清洗罐底部排出，经喷射器连续输送回到离子交换器。

8.根据权利要求7所述的体外再生逆流离子交换系统的使用方法，其特征在于：所述的输送液是进入离子交换器前的原水。

9.根据权利要求7所述的体外再生逆流离子交换系统的使用方法，其特征在于：所述再生液的流速为4-8m/h。

10.根据权利要求7所述的体外再生逆流离子交换系统的使用方法，其特征在于：所述清洗后的再生树脂从清洗罐底部排出，经软水喷射器连续输送回到离子交换器。