CN111036312B - 一种离子交换树脂再生监测控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种离子交换树脂再生监测控制系统及方法，包括阳塔再生液出水端、#1喷射器、阳塔水样平衡器、阳塔再生检测室、排废装置、#2喷射器、阴塔水样平衡器、阴塔再生检测室、混床或树脂贮存塔再生液出水端、氨水加药装置、硫酸加药装置及再生指数分析仪，该系统及方法能够对火电厂离子交换树脂再生与漂洗阶段的准确监测及控制，达到节省再生时间、减少再生药剂及再生用除盐水消耗的目的。
Description
技术领域
本发明属于化学分析领域，涉及一种离子交换树脂再生监测控制系统及方法。
背景技术
离子交换树脂是一种具有活性基团的网状结构高分子聚合电解质，具有交换、选择、吸附等作用，离子交换树脂被广泛的应用于给水处理和污水处理中。在火电厂的生产运行中，当锅炉补给水系统阴床、阳床、混床的出水水质达不到要求时，需要对阴床、阳床、混床体内离子交换树脂进行再生。同时在凝结水精处理系统中，高速混床单体出水水质达不到的要求时，需要对高速混床体内离子交换树脂进行再生，以恢复离子交换树脂的吸附交换功能。再生过程为除盐过程的逆反应，通常采用酸碱溶液对离子交换树脂进行再生，并且树脂的再生度直接影响到下一次正常使用时的制水周期。
目前，火电厂的再生系统包括有补给水系统的阴床、阳床、混床与凝结水精处理系统的再生系统单元。在各个再生系统设备的调试和运行阶段，一般根据设备厂家提供的经验时间为基准，并没有对再生过程有准确的分析判断。为了保障制水量，达到高再生度的要求，生产运行人员通常采用过量加入再生药剂的方法，以至于过量消耗药剂与除盐水，生产成本高，再生系统运行费用高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种离子交换树脂再生监测控制系统及方法，该系统及方法能够对火电厂离子交换树脂再生与漂洗阶段的准确监测及控制，达到节省再生时间、减少再生药剂及再生用除盐水消耗的目的。
为达到上述目的，本发明所述的离子交换树脂再生监测控制系统包括阳塔再生液出水端、#1喷射器、阳塔水样平衡器、阳塔再生检测室、排废装置、#2喷射器、阴塔水样平衡器、阴塔再生检测室、混床或树脂贮存塔再生液出水端、氨水加药装置、硫酸加药装置及再生指数分析仪；
阳塔再生液出水端与#1喷射器的入口相连通，#1喷射器的出口经阳塔水样平衡器与阳塔再生检测室的入口相连通，阳塔再生检测室的出口与排废装置的入口相连通；阴塔再生液出水端与#2喷射器的入口相连通，#2喷射器的出口经阴塔水样平衡器与阴塔再生检测室的入口相连通，阴塔再生检测室的出口与排废装置的入口相连通；混床或树脂贮存塔再生液出水端与阴塔再生检测室的入口及阳塔再生检测室的入口相连通；
氨水加药装置的出口与#1喷射器的喉管相连通，硫酸加药装置的出口与#2喷射器的喉管相连通；
阴塔再生检测室的输出端及阳塔再生检测室的输出端与再生指数分析仪的输入端相连接，再生指数分析仪的输出端与阳塔中树脂的再生系统的控制端、阴塔中树脂的再生系统的控制端及混床或树脂贮存塔中树脂的再生系统的控制端相连接。
阳塔再生检测室连通有阳塔再生检测室加药装置及#1自清洗装置。
阴塔再生检测室上连通有阴塔再生检测室加药装置及#2自清洗装置。
阳塔再生液出水端经#1引流器与#1喷射器相连通。
阴塔再生液出水端经#2引流器与#2喷射器相连通。
混床或树脂贮存塔再生液出水端经#3引流器与阳塔再生检测室及阴塔再生检测室相连通。
排废装置的出口处连通有废水管道。
本发明所述的离子交换树脂再生监测控制方法包括以下步骤：
1)阳塔再生液出水端输出的阳塔再生液废水经#1引流器进入到#1喷射器中，氨水加药装置输出的氨水进入到#1喷射器中，#1喷射器输出的混合液进入到阳塔水样平衡器中，通过控制氨水加药装置输出的氨水量，使得阳塔水样平衡器中混合水样的pH值位于10.0-10.5之间，使得混合水样中氨浓度为2mol/L，在阳塔水样平衡器中混合水样反应完成及混合均匀后进入到阳塔再生检测室中，阳塔再生检测室对混合水样中的Na+浓度进行检测，并将检测结果发送至再生指数分析仪中，再生指数分析仪根据阳塔再生检测室中混合水样的Na+浓度判断阳塔中的树脂是否再生完成，当阳塔中的树脂再生完成后，则停止阳塔中树脂的再生，检测完后的混合水样进入到废水管道中；
阴塔再生液出水端输出的阴塔再生液废水经#2引流器进入到#2喷射器中，硫酸加药装置输出的硫酸溶液进入到#2喷射器中，#2喷射器输出的混合液进入到阴塔水样平衡器中，通过控制硫酸溶液的加药量，使得阴塔水样平衡器中混合液的pH值为中性，等待阴塔水样平衡器中混合液反应完成及混合均匀后，将阴塔水样平衡器中的混合液输送到阴塔再生检测室中，通过阴塔再生检测室对阴塔再生检测室内混合液中的SiO2浓度进行检测，并将检测结果发送至再生指数分析仪中，再生指数分析仪根据阴塔再生检测室内混合液中的SiO2浓度判断阴塔中树脂是否再生完成，当阴塔中树脂再生完成后，则停止阴塔中树脂的再生，检测完成后的混合液进入到废水管道中；
混床或树脂贮存塔再生液出水端输出的混床或树脂贮存塔再生液废水经#3引流器进入到阴塔再生检测室及阳塔再生检测室中，通过阳塔再生检测室检测混床或树脂贮存塔再生液废水中Na+浓度进行检测，并将检测的结果发送至再生指数分析仪，同时通过阴塔再生检测室检测混床或树脂贮存塔再生液废水中SiO2浓度进行检测，并将检测结果发送至再生指数分析仪，再生指数分析仪根据混床或树脂贮存塔再生液废水中的Na+浓度及SiO2浓度判断混合床中树脂或者树脂贮存塔中树脂是否再生完成，当混合床中树脂或者树脂贮存塔中树脂再生完成时，则停止混合床中树脂或者树脂贮存塔中树脂的再生，检测完成后的混床或树脂贮存塔再生液废水进入到废水管道中。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的离子交换树脂再生监测控制系统及方法在具体操作时，通过阳塔再生检测室检测阳塔再生液出水端输出的阳塔再生液废水及混床或树脂贮存塔再生液出水端输出的混床或树脂贮存塔再生液废水中的Na+浓度，通过阴塔再生检测室检测阴塔再生液出水端输出的阴塔再生液废水及混床或树脂贮存塔再生液出水端输出的混床或树脂贮存塔再生液废水中SiO2浓度，并以此判断阳塔中树脂的再生情况、阴塔中树脂的再生情况以及混床或树脂贮存塔中树脂的再生情况，并根据判断的结果对阳塔、阴塔及混床或树脂贮存塔进行控制，实现对火电厂离子交换树脂再生与漂洗阶段的准确监测及控制，节省再生时间，减少再生药剂消耗，降低再生用除盐水消耗。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，1为阳塔再生液出水端、2为#1引流器、3为氨水加药装置、4为#1喷射器、5为阳塔水样平衡器、6为阳塔再生检测室加药装置、7为#1自清洗装置、8为阳塔再生检测室、9为阴塔再生液出水端、10为#2引流器、11为硫酸加药装置、12为#2喷射器、13为阴塔水样平衡器、14为阴塔再生检测室加药装置、15为#2自清洗装置、16为阴塔再生检测室、17为混床或树脂贮存塔再生液出水端、18为#3引流器、19为排废装置、20为废水管道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1，本发明所述的离子交换树脂再生监测控制系统包括阳塔再生液出水端1、#1喷射器4、阳塔水样平衡器5、阳塔再生检测室8、排废装置19、#2喷射器12、阴塔水样平衡器13、阴塔再生检测室16、混床或树脂贮存塔再生液出水端17、氨水加药装置3、硫酸加药装置11及再生指数分析仪；阳塔再生液出水端1与#1喷射器4的入口相连通，#1喷射器4的出口经阳塔水样平衡器5与阳塔再生检测室8的入口相连通，阳塔再生检测室8的出口与排废装置19的入口相连通；阴塔再生液出水端9与#2喷射器12的入口相连通，#2喷射器12的出口经阴塔水样平衡器13与阴塔再生检测室16的入口相连通，阴塔再生检测室16的出口与排废装置19的入口相连通；混床或树脂贮存塔再生液出水端17与阴塔再生检测室16的入口及阳塔再生检测室8的入口相连通；氨水加药装置3的出口与#1喷射器4的喉管相连通，硫酸加药装置11的出口与#2喷射器12的喉管相连通；阴塔再生检测室16的输出端及阳塔再生检测室8的输出端与再生指数分析仪的输入端相连接，再生指数分析仪的输出端与阳塔中树脂的再生系统的控制端、阴塔中树脂的再生系统的控制端及混床或树脂贮存塔中树脂的再生系统的控制端相连接。
阳塔再生检测室8连通有阳塔再生检测室加药装置6及#1自清洗装置7；阴塔再生检测室16上连通有阴塔再生检测室加药装置14及#2自清洗装置15。
阳塔再生液出水端1经#1引流器2与#1喷射器4相连通；阴塔再生液出水端9经#2引流器10与#2喷射器12相连通；混床或树脂贮存塔再生液出水端17经#3引流器18与阳塔再生检测室8及阴塔再生检测室16相连通；排废装置19的出口处连通有废水管道20。
本发明所述的离子交换树脂再生监测控制方法包括以下步骤：
1)阳塔再生液出水端1输出的阳塔再生液废水经#1引流器2进入到#1喷射器4中，氨水加药装置3输出的氨水进入到#1喷射器4中，#1喷射器4输出的混合液进入到阳塔水样平衡器5中，通过控制氨水加药装置3输出的氨水量，使得阳塔水样平衡器5中混合水样的pH值位于10.0-10.5之间，使得混合水样中氨浓度为2mol/L，在阳塔水样平衡器5中混合水样反应完成及混合均匀后进入到阳塔再生检测室8中，阳塔再生检测室8对混合水样中的Na+浓度进行检测，并将检测结果发送至再生指数分析仪中，再生指数分析仪根据阳塔再生检测室8中混合水样的Na+浓度判断阳塔中的树脂是否再生完成，当阳塔中的树脂再生完成后，则停止阳塔中树脂的再生，检测完后的混合水样进入到废水管道20中；
阴塔再生液出水端9输出的阴塔再生液废水经#2引流器10进入到#2喷射器12中，硫酸加药装置11输出的硫酸溶液进入到#2喷射器12中，#2喷射器12输出的混合液进入到阴塔水样平衡器13中，通过控制硫酸溶液的加药量，使得阴塔水样平衡器13中混合液的pH值为中性，等待阴塔水样平衡器13中混合液反应完成及混合均匀后，将阴塔水样平衡器13中的混合液输送到阴塔再生检测室16中，通过阴塔再生检测室16对阴塔再生检测室16内混合液中的SiO2浓度进行检测，并将检测结果发送至再生指数分析仪中，再生指数分析仪根据阴塔再生检测室16内混合液中的SiO2浓度判断阴塔中树脂是否再生完成，当阴塔中树脂再生完成后，则停止阴塔中树脂的再生，检测完成后的混合液进入到废水管道20中；
混床或树脂贮存塔再生液出水端17输出的混床或树脂贮存塔再生液废水经#3引流器18进入到阴塔再生检测室16及阳塔再生检测室8中，通过阳塔再生检测室8检测混床或树脂贮存塔再生液废水中Na+浓度进行检测，并将检测的结果发送至再生指数分析仪，同时通过阴塔再生检测室16检测混床或树脂贮存塔再生液废水中SiO2浓度进行检测，并将检测结果发送至再生指数分析仪，再生指数分析仪根据混床或树脂贮存塔再生液废水中的Na+浓度及SiO2浓度判断混合床中树脂或者树脂贮存塔中树脂是否再生完成，当混合床中树脂或者树脂贮存塔中树脂再生完成时，则停止混合床中树脂或者树脂贮存塔中树脂的再生，检测完成后的混床或树脂贮存塔再生液废水进入到废水管道20中；
另外，阳塔再生检测室8及阴塔再生检测室16检测完成后，通过#1自清洗装置7及#2自清洗装置15对阳塔再生检测室8及阴塔再生检测室16进行清洗。
以上所述仅是本发明的实施步骤的举例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种离子交换树脂再生监测控制系统，其特征在于，包括阳塔再生液出水端(1)、#1喷射器(4)、阳塔水样平衡器(5)、阳塔再生检测室(8)、排废装置(19)、#2喷射器(12)、阴塔水样平衡器(13)、阴塔再生检测室(16)、混床或树脂贮存塔再生液出水端(17)、氨水加药装置(3)、硫酸加药装置(11)及再生指数分析仪；
阳塔再生液出水端(1)与#1喷射器(4)的入口相连通，#1喷射器(4)的出口经阳塔水样平衡器(5)与阳塔再生检测室(8)的入口相连通，阳塔再生检测室(8)的出口与排废装置(19)的入口相连通；阴塔再生液出水端(9)与#2喷射器(12)的入口相连通，#2喷射器(12)的出口经阴塔水样平衡器(13)与阴塔再生检测室(16)的入口相连通，阴塔再生检测室(16)的出口与排废装置(19)的入口相连通；混床或树脂贮存塔再生液出水端(17)与阴塔再生检测室(16)的入口及阳塔再生检测室(8)的入口相连通；
氨水加药装置(3)的出口与#1喷射器(4)的喉管相连通，硫酸加药装置(11)的出口与#2喷射器(12)的喉管相连通；
阴塔再生检测室(16)的输出端及阳塔再生检测室(8)的输出端与再生指数分析仪的输入端相连接，再生指数分析仪的输出端与阳塔中树脂的再生系统的控制端、阴塔中树脂的再生系统的控制端及混床或树脂贮存塔中树脂的再生系统的控制端相连接；
阳塔再生检测室(8)连通有阳塔再生检测室加药装置(6)及#1自清洗装置(7)；
阴塔再生检测室(16)上连通有阴塔再生检测室加药装置(14)及#2自清洗装置(15)；
阳塔再生液出水端(1)经#1引流器(2)与#1喷射器(4)相连通；
阴塔再生液出水端(9)经#2引流器(10)与#2喷射器(12)相连通；
混床或树脂贮存塔再生液出水端(17)经#3引流器(18)与阳塔再生检测室(8)及阴塔再生检测室(16)相连通。
2.根据权利要求1所述的离子交换树脂再生监测控制系统，其特征在于，排废装置(19)的出口处连通有废水管道(20)。
3.一种离子交换树脂再生监测控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)阳塔再生液出水端(1)输出的阳塔再生液废水经#1引流器(2)进入到#1喷射器(4)中，氨水加药装置(3)输出的氨水进入到#1喷射器(4)中，#1喷射器(4)输出的混合液进入到阳塔水样平衡器(5)中，通过控制氨水加药装置(3)输出的氨水量，使得阳塔水样平衡器(5)中混合水样的pH值位于10.0-10.5之间，使得混合水样中氨浓度为2mol/L，在阳塔水样平衡器(5)中混合水样反应完成及混合均匀后进入到阳塔再生检测室(8)中，阳塔再生检测室(8)对混合水样中的Na+浓度进行检测，并将检测结果发送至再生指数分析仪中，再生指数分析仪根据阳塔再生检测室(8)中混合水样的Na+浓度判断阳塔中的树脂是否再生完成，当阳塔中的树脂再生完成后，则停止阳塔中树脂的再生，检测完后的混合水样进入到废水管道(20)中；
阴塔再生液出水端(9)输出的阴塔再生液废水经#2引流器(10)进入到#2喷射器(12)中，硫酸加药装置(11)输出的硫酸溶液进入到#2喷射器(12)中，#2喷射器(12)输出的混合液进入到阴塔水样平衡器(13)中，通过控制硫酸溶液的加药量，使得阴塔水样平衡器(13)中混合液的pH值为中性，等待阴塔水样平衡器(13)中混合液反应完成及混合均匀后，将阴塔水样平衡器(13)中的混合液输送到阴塔再生检测室(16)中，通过阴塔再生检测室(16)对阴塔再生检测室(16)内混合液中的SiO2浓度进行检测，并将检测结果发送至再生指数分析仪中，再生指数分析仪根据阴塔再生检测室(16)内混合液中的SiO2浓度判断阴塔中树脂是否再生完成，当阴塔中树脂再生完成后，则停止阴塔中树脂的再生，检测完成后的混合液进入到废水管道(20)中；
混床或树脂贮存塔再生液出水端(17)输出的混床或树脂贮存塔再生液废水经#3引流器(18)进入到阴塔再生检测室(16)及阳塔再生检测室(8)中，通过阳塔再生检测室(8)检测混床或树脂贮存塔再生液废水中Na+浓度进行检测，并将检测的结果发送至再生指数分析仪，同时通过阴塔再生检测室(16)检测混床或树脂贮存塔再生液废水中SiO2浓度进行检测，并将检测结果发送至再生指数分析仪，再生指数分析仪根据混床或树脂贮存塔再生液废水中的Na+浓度及SiO2浓度判断混合床中树脂或者树脂贮存塔中树脂是否再生完成，当混合床中树脂或者树脂贮存塔中树脂再生完成时，则停止混合床中树脂或者树脂贮存塔中树脂的再生，检测完成后的混床或树脂贮存塔再生液废水进入到废水管道(20)中。
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