CN107840412A - 一种零排放软化水设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种零排放软化水设备，涉及水处理再生系统领域，解决了现有技术中存在的软化设备处理过程中产生的废水量大、难以处理的技术问题。本发明的一种零排放软化水设备，包括软水器、再生装置、冲洗装置和混合反应器；通过再生装置对软水器内部的钠离子交换树脂进行再生，并通过冲洗装置进行洗净，在树脂再生过程中，再生装置向软水器提供再生盐水，而再生过程中软水器产生的再生废水则进入混合反应器进行反应，钙、镁离子析出外排，反应后获得的盐水再次进入再生装置中进行循环利用，使再生过程无废水排放，因此整个软化过程能够做到零排放。

Description

一种零排放软化水设备

技术领域

本发明涉及水处理再生系统技术领域，特别地涉及一种零排放软化水设备。

背景技术

在软水制备过程中，钠床中的钠离子交换树脂吸附水中钙、镁离子以达到软化硬水的目的从而避免碳酸盐在管道、容器、锅炉产生结垢现象。在制备软化水时，钠离子交换树脂不断交换钙、镁阳离子的同时，逐渐趋于饱和，当树脂饱和时就失去制水能力，这时就需要对钠离子交换树脂进行再生。再生是指利用氯化钠盐水与钠离子交换树脂发生化学反应，让钠离子交换树脂重新具备软水功能。

再生过程中钠离子置换出钙、镁离子，并产生大量高盐废水产生(主要是钙、镁及氯离子)，这些含盐离子的废水，如果将它直接排放，将会对环境污染，并浪费大量水源；如果回收，技术难度很大，现有技术中还没有成型的零排放钠床树脂软化设备。

发明内容

本发明提供一种零排放软化水设备，用于解决现有技术中存在的软化设备处理过程中产生的废水量大、难以处理的技术问题。

本发明提供一种零排放软化水设备，包括软水器，内部设置有钠离子交换树脂；

再生装置，与所述软水器相连，对所述软水器内的钠离子交换树脂进行再生；

冲洗装置，与所述软水器相连，对所述软水器内的钠离子交换树脂进行冲洗；以及

混合反应器，分别与所述软水器的废水输出端以及所述再生装置的输入端相连，对所述软水器中产生的废水进行处理后将获得的盐水再次输送至所述再生装置中。

在一个实施方式中，所述冲洗装置位于所述软水器的外部，所述冲洗装置包括正洗进水管、反洗进水管、正洗排水管和反洗排水管；

所述正洗进水管和所述反洗排水管均与所述软水器顶部的第一端口相连；所述反洗进水管和所述正洗排水管均与所述软水器底部的第二端口相连。

在一个实施方式中，所述反洗进水管还分别与再生暴气管和产水管相连，所述再生暴气管上设置有再生暴气阀，所述产水管上设置有产水阀。

在一个实施方式中，所述再生装置包括盐计量箱和再生盐水管，所述盐计量箱通过所述再生盐水管与所述反洗进水管相连，所述再生盐水管上设置有再生盐水泵和再生进盐水阀。

在一个实施方式中，所述混合反应器包括依次设置的反应区、沉淀区和盐水区，所述反应区通过再生废水管与所述正洗排水管相连，所述盐水区与所述盐计量箱通过盐水管相连，所述盐水管上分别设置有盐水增压泵和吸盐水泵。

在一个实施方式中，所述再生废水管上依次设置有电导率仪、再生废水排放阀和再生废水泵。

在一个实施方式中，所述正洗排水管上设置有正洗排水阀，所述反洗排水管上设置有反洗排水阀；

当所述电导率仪中测得的数值高于标准值时，所述再生废水排放阀打开，再生废水进入所述反应区中；

当所述电导率仪中测得的数值低于标准值时，所述正洗排水阀打开，正洗水进入原水箱中进行再次利用。

在一个实施方式中，所述反应区还与加药装置相连，所述加药装置包括加碳酸钠装置和加氢氧化钠装置，分别用于向所述反应区中加入碳酸钠和氢氧化钠。

在一个实施方式中，所述反应区、沉淀区的底部均设置有排污阀。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过再生装置对软水器内部的钠离子交换树脂进行再生，并通过冲洗装置进行洗净，在树脂再生过程中，再生装置向软水器提供再生盐水，而再生过程中软水器产生的再生废水则进入混合反应器进行反应，钙、镁离子析出外排，反应后获得的盐水再次进入再生装置中进行循环利用，使再生过程无废水排放，因此整个软化过程能够做到零排放。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。

图1是本发明的一种零排放软化水设备的结构示意图；

图2是图1所示的冲洗装置的结构示意图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

附图标记：

1-软水器； 2-再生装置； 3-冲洗装置；

4-混合反应器； 5-再生废水管； 6-盐水管；

7-加药装置； 11-第一端口； 12-第二端口；

21-盐计量箱； 22-再生盐水管； 23-再生盐水泵；

24-再生进盐水阀； 31-正洗进水管； 32-反洗进水管；

33-正洗排水管； 34-反洗排水管； 35-再生暴气管；

36-产水管； 37-再生暴气阀； 38-产水阀；

41-反应区； 42-沉淀区； 43-盐水区；

44-排污阀； 51-电导率仪； 52-再生废水排放阀；

53-再生废水泵； 61-盐水增压泵； 71-加碳酸钠装置；

72-加氢氧化钠装置； 331-正洗排水阀； 341-反洗排水阀。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明提供一种零排放软化水设备，包括软水器1、再生装置2、冲洗装置3和混合反应器4。

其中，软水器1的内部设置有钠离子交换树脂；通过钠离子交换树脂吸附水中的钙镁离子，起到对水软化的作用。在制备软化水时，钠离子交换树脂不断交换钙、镁阳离子的同时，逐渐趋于饱和，当树脂饱和时就失去制水能力，这时就需要对钠离子交换树脂进行再生。

具体地，再生装置2与软水器1相连，对软水器1内的钠离子交换树脂进行再生；冲洗装置3与软水器1相连，对软水器1内的钠离子交换树脂进行冲洗；混合反应器4分别与软水器1的废水输出端以及再生装置2的输入端相连，对软水器1中产生的废水进行处理后将获得的盐水再次输送至再生装置2中。

在本发明的一个实施例中，如图2所示，冲洗装置3位于软水器1的外部，冲洗装置3包括正洗进水管31、反洗进水管32、正洗排水管33和反洗排水管34；正洗进水管31和反洗排水管34均与软水器1顶部的第一端口11相连；反洗进水管32和正洗排水管33均与软水器1底部的第二端口12相连。

进一步地，反洗进水管32还分别与再生暴气管35和产水管36相连，再生暴气管35上设置有再生暴气阀37，产水管36上设置有产水阀38。当树脂再生结束后，打开产水阀38使软水器1开始进行软化水工作。

通过冲洗装置3能够对软水器1进行反洗和正洗。反洗的作用是将钠离子交换树脂由下而上进行反冲，将钠离子交换树脂冲散，为下一步输入盐水做准备，使盐水与钠离子交换树脂能够更充分的接触。正洗和反洗相反，水流由上而下将钠离子交换树脂压紧，这样在软水过程中水流通过钠离子交换树脂速度会变慢，让钠离子交换树脂软化水的时间更加充分。

在本发明的一个实施例中，再生装置2包括盐计量箱21和再生盐水管22，盐计量箱21通过再生盐水管22与反洗进水管32相连，再生盐水管22上设置有再生盐水泵23和再生进盐水阀24。

进一步地，混合反应器4包括依次设置的反应区41、沉淀区42和盐水区43，反应区41通过再生废水管5与正洗排水管33相连，盐水区43与盐计量箱21通过盐水管6相连，盐水管6上分别设置有盐水增压泵61和吸盐水泵。

在混合反应器4中生成的盐水再次进入盐计量箱21中进行循环利用，节约再生盐的用量。

再生废水管5上依次设置有电导率仪51、再生废水排放阀52和再生废水泵53。

正洗排水管33上设置有正洗排水阀331，反洗排水管34上设置有反洗排水阀341，当电导率仪51中测得的数值高于标准值时，再生废水排放阀52打开，当电导率仪51中测得的数值低于标准值时，正洗排水阀331打开。

本发明中对钠床树脂进行再生的具体过程如下：

第一步，打开反洗进水管32上的反洗进水阀和反洗排水管34上的反洗排水阀，使冲洗水沿反洗进水管32进入软水器1的第二端口12，将钠离子交换树脂由下而上进行反冲，将钠离子交换树脂冲散，冲洗水由反洗排水管34排出，然后分别使正洗排水阀331和反洗排水阀341均处于打开状态，使软水器1中的冲洗水排净；

第二步，关闭反洗进水阀和正洗排水阀331，反洗排水阀341处于打开状态，并打开再生盐水泵23和再生进盐水阀24，使盐计量箱21中的高浓度盐水由再生盐水管22进入软水器1，待盐水浸没到钠离子交换树脂以上后，打开再生暴气阀37，使树脂充分再生；

第三步，打开再生废水泵53和再生废水排放阀52，使再生废水吸净至反应区41，然后关闭反洗排水阀341；

第四步，打开正洗进水管31上的正洗进水阀，使冲洗水沿正洗进水管31进入软水器1的第一端口11进行正洗，当电导率仪51中测得的数值高于标准值时，打开再生废水排放阀52并关闭正洗排水阀331，使冲洗水进入混合反应器4中进行反应，当电导率仪51中测得的数值低于标准值时，关闭再生废水排放阀52并打开正洗排水阀331，将冲洗水进行排放。

其中，当电导率仪51中测得的数值等于或接近原水的电导率时，再生过程结束，软水器1进入产水状态。

在本发明的一个实施例中，反应区41还与加药装置7相连，加药装置7包括加碳酸钠装置71和加氢氧化钠装置72，分别用于向反应区41中加入碳酸钠和氢氧化钠，即可向再生废水中先后引入OH^-和CO₃ ^2-离子，使废液中的二价离子Ca²⁺、Mg²⁺形成团聚体，即可去除再生废水中的二价离子得到氯化钠盐水，实现再生废水资源化处理，并实现了软化过程中再生废水的零排放和连续再生。

具体地，混合反应器23中发生反应的方程式为：

CaCl₂+MgCl₂+Na₂CO₃+2NaOH＝CaCO₃↓+Mg(OH)₂↓+4NaCl

在本实施例中，再生废水管5上还设置有管道混合器，管道混合器上设置有加药口。通过加药口向管道混合器中加入聚铝(PAC)，其对高浊度水和低温低浊水的净化处理效果特别明显，可不加碱性助剂或其它助凝剂。

此外，反应区41、沉淀区42的底部均设置有排污阀44。使浑浊液中的碳酸钙和氢氧化镁等固体沉淀以滤渣的形式从排污阀44中排放出去。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (9)

1.一种零排放软化水设备，其特征在于，包括：

软水器(1)，内部装填有钠离子交换树脂；

再生装置(2)，与所述软水器(1)相连，对所述软水器(1)内的钠离子交换树脂进行再生；

冲洗装置(3)，与所述软水器(1)相连，对所述软水器(1)内的钠离子交换树脂进行冲洗；以及

混合反应器(4)，分别与所述软水器(1)的废水输出端以及所述再生装置(2)的输入端相连，对所述软水器(1)中产生的废水进行处理后将获得的盐水再次输送至所述再生装置(2)中。

2.根据权利要求1所述的零排放软化水设备，其特征在于，所述冲洗装置(3)位于所述软水器(1)的外部，所述冲洗装置(3)包括正洗进水管(31)、反洗进水管(32)、正洗排水管(33)和反洗排水管(34)；

所述正洗进水管(31)和所述反洗排水管(34)均与所述软水器(1)顶部的第一端口(11)相连；所述反洗进水管(32)和所述正洗排水管(33)均与所述软水器(1)底部的第二端口(12)相连。

3.根据权利要求2所述的零排放软化水设备，其特征在于，所述反洗进水管(32)还分别与再生暴气管(35)和产水管(36)相连，所述再生暴气管(35)上设置有再生暴气阀(37)，所述产水管(36)上设置有产水阀(38)。

4.根据权利要求2或3所述的零排放软化水设备，其特征在于，所述再生装置(2)包括盐计量箱(21)和再生盐水管(22)，所述盐计量箱(21)通过所述再生盐水管(22)与所述反洗进水管(32)相连，所述再生盐水管(22)上设置有再生盐水泵(23)和再生进盐水阀(24)。

5.根据权利要求4所述的零排放软化水设备，其特征在于，所述混合反应器(4)包括依次设置的反应区(41)、沉淀区(42)和盐水区(43)，所述反应区(41)通过再生废水管(5)与所述正洗排水管(33))相连，所述盐水区(43)与所述盐计量箱(21)通过盐水管(6)相连，所述盐水管(6)上分别设置有盐水增压泵(61)和吸盐水泵。

6.根据权利要求5所述的零排放软化水设备，其特征在于，所述再生废水管(5)上依次设置有电导率仪(51)、再生废水排放阀(52)和再生废水泵(53)。

7.根据权利要求6所述的零排放软化水设备，其特征在于，所述正洗排水管(33)上设置有正洗排水阀(331)，所述反洗排水管(34)上设置有反洗排水阀(341)；

当所述电导率仪(51)中测得的数值高于标准值时，所述再生废水排放阀(52)打开，再生废水进入所述反应区(41)中；

当所述电导率仪(51)中测得的数值低于标准值时，所述正洗排水阀(331)打开，正洗水进入原水箱中进行再次利用。

8.根据权利要求7所述的零排放软化水设备，其特征在于，所述反应区(41)还与加药装置(7)相连，所述加药装置(7)包括加碳酸钠装置(71)和加氢氧化钠装置(72)，分别用于向所述反应区(41)中加入碳酸钠和氢氧化钠。

9.根据权利要求5所述的零排放软化水设备，其特征在于，所述反应区(41)、沉淀区(42)的底部均设置有排污阀(44)。