CN111874993A - 一种连续型水处理装置及工艺 - Google Patents

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刘泽山
张学杨
韩崇
晁彬毓
杨光
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Shaanxi Fengshuiyuan Water Science And Technology Co ltd
Jiangsu Yong Pipe Water And Wastewater Equipment Co ltd
Xuzhou University of Technology
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Shaanxi Fengshuiyuan Water Science And Technology Co ltd
Jiangsu Yong Pipe Water And Wastewater Equipment Co ltd
Xuzhou University of Technology
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Abstract

本发明公开一种连续型水处理装置及工艺。包括相互并联的反应器（1），分别设于反应器（1）底部两侧的进水阀（2）和排空阀（5），设于反应器（1）底部的励磁器（3），以及设于反应器（1）内部的树脂捕捉器（7），分别设于反应器（1）上部两侧的喷淋口（8），及连通出水口（10）的集水器（9）。本装置及工艺能够保证该水处理工艺的连续运行，阻止树脂的流失，避免树脂异位再生引起的损失与结构破坏；该装置结构简单、便于操作、能耗低，能有效捕捉水中磁性树脂，减少磁性树脂的损失，具有明显的经济效益。

Description

一种连续型水处理装置及工艺
技术领域
本发明属于水处理技术领域，具体是一种连续型水处理装置及工艺。
背景技术
不断发展的水处理技术有效缓解了水污染与水资源的短缺问题，离子交换技术是一种高效的水处理技术，该技术主要是利用离子交换树脂上的交换离子与溶液中的其他同性离子进行交换反应，将需要去除的水中离子吸附在离子交换树脂上,达到净化水质的目的。离子交换树脂是一种不溶于酸、碱和有机溶剂的固态高分子聚合物，磁性离子交换树脂是一种新型树脂，由于在其结构中植入了磁体，便于沉淀分离，同时可减小树脂粒径，缩短离子交换作用时间。完成离子交换的树脂需要通过再生环节使离子交换树脂恢复交换能力，实现离子交换树脂的重复使用。树脂再生是离子交换技术的重要环节，树脂的再生往往需要专门装置和设备且耗时较长，影响到水处理的连续运行。因此，开发一种能够连续运行的水处理装置及工艺，有利于提高离子交换技术的水处理效率，对于解决水污染、缓解水资源匮乏具有重要意义。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种连续型水处理装置及工艺。能够保证该水处理工艺的连续运行，阻止树脂的流失，避免树脂异位再生引起的损失与结构破坏；该装置结构简单、便于操作、能耗低，能有效捕捉水中磁性树脂，减少磁性树脂的损失，具有明显的经济效益。
为了实现上述目的，本连续型水处理装置，包括相互并联的反应器1，分别设于反应器1底部两侧的进水阀2和排空阀5，设于反应器1底部的励磁器3，以及设于反应器1内部的树脂捕捉器7，分别设于反应器1上部两侧的喷淋口8，及连通出水口10的集水器9。
进一步，所述树脂捕捉器7由多个电磁铁构成。工作状态时电磁铁通电，吸附通过水流逃逸出悬浮树脂层的磁性树脂；再生状态时电磁铁断电，所吸附的磁性树脂回落到反应器内
进一步，所述排空阀5前设有滤网4，所述滤网4的目数为100-200目，材料为316L不锈钢或塑料等防腐材质。
本发明同时提供一种连续型水处理工艺，其水处理工作模式下的工作步骤为：
1）将需要处理的水从单个反应器1的底部进水阀2以一定角度和一定速度喷射入反应器1中并形成水流；
2）所述水流带动磁性树脂悬浮在反应器内形成悬浮树脂层6，所述悬浮树脂层6的高度为0.2～2m，体积浓度为10%～50%；
3）所述水流从底部穿过所述悬浮树脂层6，并进行离子交换的时间为5～50min；所述水流经过设置在反应器1顶部的集水器9后经出水口10流出反应器1；
再生工作模式下的工作步骤为：
1）关闭需要再生的反应器1底部的进水阀2，打开排空阀5排空反应器1内的水，然后关闭排空阀5；
2）将再生液从喷淋口8注入反应器1，使得再生液完全浸没磁性树脂，浸泡时间为5～50min；排空再生液；
3）从喷淋口8注入清水，完全浸没磁性树脂；排空清洗水，重复2～5次，最后一次清洗水不排空；
相互并联的反应器1中至少有一个应处于水处理工作模式。
进一步，所述水处理工作模式下的工作步骤3中，所述水流经过悬浮树脂层6后、流经所述集水器9前，还要流经设置在反应器1中的树脂扑捉器7。
进一步，所述再生工作模式下的工作步骤3中，清洗磁性树脂后通过励磁器3对磁性树脂进行励磁。
进一步，所述励磁器3对磁性树脂进行励磁的磁场强度是6000～10000高斯；持续时间为5～40min。
进一步，所述磁性树脂的体积为单个反应器1容积的5%-20%。
进一步，所述再生液为饱和盐水。
进一步，所述一定角度的水流方向为与反应器1侧壁夹角呈5～15°、与反应器1底面夹角呈0～3°；所述一定速度的水流为0.2～3m/s的水量。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：相互关联的反应器中至少有一个处于水处理工作模式，保证了该水处理工艺的连续运行。另外，充分利用磁性树脂的磁特性，通过树脂捕捉器阻止了树脂的流失。此外，排空阀前设置的滤网，使树脂的交换与再生均在反应器内完成，避免了树脂异位再生引起的损失与结构破坏。该装置结构简单、便于操作、能耗低，能有效捕捉水中磁性树脂，减少磁性树脂的损失，具有明显的经济效益。
附图说明
图1是本发明的主体结构示意图；
图中：1、反应器，2、进水阀，3、励磁器，4、滤网，5、排空阀，6、悬浮树脂层，7、树脂捕捉器，8、喷淋口，9、集水器，10、出水口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
如图1所示，本连续型水处理装置，包括相互并联的反应器1，分别设于反应器1底部两侧的进水阀2和排空阀5，设于反应器1底部的励磁器3，以及设于反应器1内部的树脂捕捉器7，分别设于反应器1上部两侧的喷淋口8，及连通出水口10的集水器9。
进一步，所述树脂捕捉器7由2个电磁铁构成。工作状态时电磁铁通电，吸附通过水流逃逸出悬浮树脂层的磁性树脂；再生状态时电磁铁断电，所吸附的磁性树脂回落到反应器内
进一步，所述排空阀5前设有滤网4，所述滤网4的目数为150目，材料为316L不锈钢材质。
本工艺水处理工作模式下的工作步骤为：
1）将需要处理的水从单个反应器1的底部进水阀2以一定角度和一定速度喷射入反应器1中并形成水流；
2）所述水流带动磁性树脂悬浮在反应器内形成悬浮树脂层6，所述悬浮树脂层6的高度为1.5m，体积浓度为40%；
3）所述水流从底部穿过所述悬浮树脂层6，并进行离子交换的时间为30min；所述水流经过设置在反应器1顶部的集水器9后经出水口10流出反应器1；
再生工作模式下的工作步骤为：
1）关闭需要再生的反应器1底部的进水阀2，打开排空阀5排空反应器1内的水，然后关闭排空阀5；
2）将再生液从喷淋口8注入反应器1，使得再生液完全浸没磁性树脂，浸泡时间为30min；排空再生液；
3）从喷淋口8注入清水，完全浸没磁性树脂；排空清洗水，重复3次，最后一次清洗水不排空；
相互并联的反应器1中至少有一个应处于水处理工作模式。
进一步，所述水处理工作模式下的工作步骤3中，所述水流经过悬浮树脂层6后、流经所述集水器9前，还要流经设置在反应器1中的树脂扑捉器7。
进一步，所述再生工作模式下的工作步骤3中，清洗磁性树脂后通过励磁器3对磁性树脂进行励磁。
进一步，所述励磁器3对磁性树脂进行励磁的磁场强度是8000高斯；持续时间为20min。
进一步，所述磁性树脂的体积为单个反应器1容积的10%。
进一步，所述再生液为饱和盐水。
进一步，所述一定角度的水流方向为与反应器1侧壁夹角呈10°、与反应器1底面夹角呈2°；所述一定速度的水流为1.5m/s的水量。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种连续型水处理装置，其特征在于，
包括相互并联的反应器（1），分别设于反应器（1）底部两侧的进水阀（2）和排空阀（5），设于反应器（1）底部的励磁器（3），以及设于反应器（1）内部的树脂捕捉器（7），分别设于反应器（1）上部两侧的喷淋口（8），及连通出水口（10）的集水器（9）。
2.根据权利要求1所述的一种连续型水处理装置，其特征在于，
所述树脂捕捉器（7）由多个电磁铁构成，工作状态时电磁铁通电，吸附通过水流逃逸出悬浮树脂层的磁性树脂；再生状态时电磁铁断电，所吸附的磁性树脂回落到反应器内。
3.根据权利要求1所述的一种连续型水处理装置，其特征在于，
所述排空阀（5）前设有滤网（4），所述滤网（4）的目数为100-200目，材料为316L不锈钢或塑料等防腐材质。
4.一种连续型水处理工艺，其特征在于，
水处理工作模式下的工作步骤为：
1）将需要处理的水从单个反应器（1）的底部进水阀（2）以一定角度和一定速度喷射入反应器（1）中并形成水流；
2）所述水流带动磁性树脂悬浮在反应器内形成悬浮树脂层（6），所述悬浮树脂层（6）的高度为0.2～2m，体积浓度为10%～50%；
3）所述水流从底部穿过所述悬浮树脂层（6），并进行离子交换的时间为5～50min；所述水流经过设置在反应器（1）顶部的集水器（9）后经出水口（10）流出反应器（1）；
再生工作模式下的工作步骤为：
1）关闭需要再生的反应器（1）底部的进水阀（2），打开排空阀（5）排空反应器（1）内的水，然后关闭排空阀（5）；
2）将再生液从喷淋口（8）注入反应器（1），使得再生液完全浸没磁性树脂，浸泡时间为5～50min；排空再生液；
3）从喷淋口（8）注入清水，完全浸没磁性树脂；排空清洗水，重复2～5次，最后一次清洗水不排空；
相互并联的反应器（1）中至少有一个应处于水处理工作模式。
5.根据权利要求4所述的一种连续型水处理工艺，其特征在于，
所述水处理工作模式下的工作步骤3）中，所述水流经过悬浮树脂层（6）后、流经所述集水器（9）前，还要流经设置在反应器（1）中的树脂扑捉器（7）。
6.根据权利要求4所述的一种连续型水处理工艺，其特征在于，
所述再生工作模式下的工作步骤（3）中，清洗磁性树脂后通过励磁器（3）对磁性树脂进行励磁。
7.根据权利要求6所述的一种连续型水处理工艺，其特征在于，
所述励磁器（3）对磁性树脂进行励磁的磁场强度是6000～10000高斯；持续时间为5～40min。
8.根据权利要求6所述的一种连续型水处理工艺，其特征在于，
所述磁性树脂的体积为单个反应器（1）容积的5%-20%。
9.根据权利要求4所述的一种连续型水处理工艺，其特征在于，
所述再生液为饱和盐水。
10.根据权利要求4所述的一种连续型水处理工艺，其特征在于，
所述一定角度的水流方向为与反应器（1）侧壁夹角呈5～15°、与反应器（1）底面夹角呈0～3°；所述一定速度的水流为0.2～3m/s的水量。
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