CN203922807U - 一种用于工业废水处理的离子交换实床装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种离子交换实床装置，属工业废水处理技术领域。用于工业废水处理的离子交换实床装置包括串联组成的超滤装置和实床，所述实床包括用于填充离子交换树脂的树脂床本体，其树脂床本体包括上法兰、下法兰和本体壁面，树脂床本体上下设置有盖板和底板，树脂床本体内且位于盖板下方和/或底板上方分别设置有微孔板，底板上设置有进水口，所述盖板上设置有出水口，本体壁面上设置有树脂充填卸料口，微孔板与盖板和/或底板之间形成的空间构成配水室，进水口和出水口与配水室相连通。本实用新型实床装置的使用有利于环保。

Description

一种用于工业废水处理的离子交换实床装置

技术领域

本实用新型涉及一种离子交换树脂床装置，属工业废水处理技术领域。

背景技术

随着城市化和工业的发展，水资源日见紧缺，工业对水环境的污染问题日益凸显，社会与国家对工业生产的污废水排放也就提出了越来越严格的要求，各行各业都在不断寻求更好的废水处理方法，其中，由于可以回收吸附物质达到资源利用，离子交换技术在某些废水处理领域一直发挥着它的作用，诸如电镀废水闭路循环系统、制药废水中对有价值药物的回收、其他有机物吸附去除等，但由于离子交换树脂价格较高，某些特种树脂甚至可以说昂贵，设备也较为笨重，树脂、设备、厂房等一次性投入较大，使离子交换技术在废水处理中的应用受到了一定的限制。如能减小离子交换系统的一次性投入，离子交换技术在工业废水中的应用将更为广泛。

离子交换设备一般为立式圆柱型容器，树脂以自然状态堆放在容器里，容器上部留有一定的空间，作树脂膨胀清洗之用，设备运行或再生时，树脂层静止不动，需处理的水从圆柱型设备的一端流进，另一端流出，运行时，离子交换树脂是在水流方向上逐层失效的，如果仅仅为了达到处理要求，根据不同的工况，离子交换树脂填高在30厘米到60厘米就能做到，但因为离子交换树脂需要周期性地用脱附剂脱附，而传统的脱附过程一般都是人工操作，需要一定的熟练程度和具有一定的劳动强度，所以，往往采用在交换器里多装填树脂的方法以获得较长的运行周期（目前设计规范要求达到24小时运行周期），再则，因为树脂层是自然堆放的，如果树脂层太薄，在压力水的作用下，树脂层内容易形成直接穿透树脂层的水流通道（俗称沟流），会大大影响交换效果，一般，树脂层填高设计为2米或者更高，另外，树脂层还需要用清水进行反洗，树脂床会设置占树脂装填量50-70%的反洗膨胀空间，交换器容器有效高度一般需3-4米或更高，设备总高度则达到6-8米或更高。

CN103058420(2013-4-24)公开了一种工业废水处理系统，然而该系统的环保性有待改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种环保性好的用于工业废水处理的离子交换实床装置。

本实用新型的技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种用于工业废水处理的离子交换实床装置，包括串联组成的超滤装置和实床，所述实床包括用于填充离子交换树脂的树脂床本体，其所述树脂床本体包括上法兰、下法兰和本体壁面，所述树脂床本体上下设置有用于密封所述上法兰的盖板和密封所述下法兰的底板，所述树脂床本体内且位于盖板下方和/或底板上方分别设置有用于使进水或出水均匀分布且不致树脂逃逸的微孔板，所述底板上设置有进水口，所述盖板上设置有出水口，所述本体壁面上设置有树脂充填（卸料）口和堵头，所述微孔板与盖板和/或底板之间形成的空间构成配水室，所述进水口和出水口与所述配水室相连通。

通过本实用新型的结构设置：

本实用新型实床在填充树脂时，采用泵压填入，根据不同用途，装填压力可在0.05-0.3MPa之间，运行流速则在10-30米/小时之间。

本实用新型用实床代替传统的离子交换设备后，树脂装填量在10-50厘米高度，设备筒体高度在70厘米以内，设备低矮小巧，既减少了树脂用量，也降低了设备造价，设备高度降低后，生产车间可以多层布置，减少了厂房占地，从各方面减少了一次性投入。

本实用新型使树脂层在床内充分填实而不是呈自然堆放，使得树脂颗粒之间紧密接触、相互挤压，而水流是在更大的水压下，从树脂颗粒间挤出，水流中离子与树脂颗粒中可交换离子无限接近或迁移距离变小，使得离子交换反应速率提高，交换效果更好。因为树脂层填实，所以把这种树脂床称为实床；

被填实的树脂层给水流形成了一定的阻力，使配水室始终呈满水状态，从配水室下来的水通过微孔板均匀地流向树脂层，因树脂层是填实的，即使在流速高、树脂层薄的情况下，也不会形成沟流，即让每滴出水都有经过充分离子交换的机会，交换效果更有保证；

传统的离子交换器长周期运行，是基于手工再生操作情况下，从减少劳动强度，便于生产管理方面考虑设计的，半个多世纪以来，这种使用方法一直延用至今习以为常，已成为我国离子交换设备设计的思维定式，流行的设计规范要求设备运行周期不小于24小时。在自动化操作程度已很高的当代，这种设计理念完全没有必要再坚持。本实用新型实床采用不足1小时的短周期运行设计，使树脂装填量不到原来的十分之一。由于是实床，流体通过树脂层的阻力比较大，采用短周期的设计理念后，把树脂装填得尽量少，床身尽量短，从而使水流通过实床的阻力不至于太大，才能有更好的实际运行效果。床身短，不仅大大减少了树脂用量，而且使高流速成为可能，高流速进一步减薄了树脂颗粒表面滞流层厚度，使树脂层总的离子交换速率更高，交换效果更好。含物料的废水经超滤过滤后从底部进入离子交换实床，实床内装填有对物料有选择吸附作用的树脂，含物料的废水经树脂吸附后从实床顶部排出，出水可回用或经下一道工序处理，在脱附阶段，吸附在树脂上的物料经脱附剂脱附，洗脱液在收集池收集，可用其他方法进一步提浓或回收。

作为优选，所述树脂床上下两块微孔板之间的距离即树脂装填高度为10-50厘米。

作为优选，所述微孔板和所述盖板或底板之间形成的配水室中设置有支撑件，用于把树脂层作用在微孔板上的压力传递到盖板或底板上，支撑件可以是固定在所述盖板或底板上的支撑顶杆或与盖板或底板不固定的独立支撑件。

支撑顶杆或独立支撑件的设置可以防止微孔板变形。

作为优选，所述树脂床本体为上下开口的不锈钢筒体，所述微孔板为厚度为1-8mm的带不锈钢微孔烧结板的多层复合平板。

选用不锈钢筒体和不锈钢多层微孔烧结板，可以耐腐蚀，增加强度，抵抗水力冲击，增加使用寿命。当然，如果不锈钢微孔烧结板的厚度能够达到强度要求，单层结构也是可以实现的。

作为优选，所述盖板和/或底板与所述树脂床本体通过固定件固定并通过密封件密封，所述固定件包括螺栓、螺母和垫片，所述密封件包括密封垫圈。

更为优选地，所述微孔板与所述树脂床筒体周围焊接有防止树脂泄露的防漏件。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型制造的离子交换设备，床身低矮，设备小巧，大大节约了设备制造用料，采用后将大大减少厂房占地和建造投资；本实用新型得到应用后，将大大减少离子交换树脂的用量，离子交换树脂生产是重污染行业，本实用新型在减少离子交换树脂用量的同时，也将缩减离子交换生产厂的生产规模，总体上有利于环境保护。

附图说明

图1是本实用新型实床的半剖主视图;

图2是本实用新型线路板厂含铜废水处理实床装置。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例一

如图1所示，实床包括用于填充离子交换树脂的树脂床本体1，树脂床本体1包括上法兰11、下法兰12和本体壁面13的阴离子树脂床本体或阳离子树脂床本体，树脂床本体1上下分别设置有用于密封上法兰11的盖板4和密封下法兰12的底板5，盖板4和/或底板5与树脂床本体1通过固定件9固定并通过密封件密封，固定件包括螺栓、螺母和垫片，密封件包括密封垫圈。实床采用短周期比如30分钟运行设计，所以，树脂装填量少，装填高度仅有10-50厘米。

树脂床本体1内且位于盖板4下方和/或底板5上方分别设置有用于使进水或出水均匀分布的微孔板6，底板5上设置有进水口2，盖板4上设置有出水口3，本体壁面13上设置有树脂充填口7。树脂充填口7可以是自带密封件的注入口，也可以在树脂充填口7上另外加装堵头，树脂夹水泵入填实后堵住充填口。

微孔板6与盖板4和/或底板5之间形成的空间构成配水室8，进水口2和出水口3与配水室8相连通。

树脂床本体可以为长方体或圆筒体，优选是为上下开口的不锈钢圆筒体；由于床体内水流速度快，压力大，为了有效地布水，微孔板不能太厚，太薄则会减少实床使用寿命，综合考虑，微孔板选用为厚度为1.5-2mm的不锈钢微孔烧结板。为了更有效地支撑较薄的微孔烧结板，微孔板6和盖板4或底板5之间设置有用于支撑微孔板6的支撑件10。支撑件10可以是固定在盖板4或底板5上的多个支撑顶杆，也可以是不固定的单个独立支撑件。

实施例二

如图2所示，吸附运行时，含铜废水经过超滤装置20处理后，从管路111进入阳离子交换树脂实床0处理后从管路114作为出水流出，从管路114流出的出水经过后续阴离子交换树脂实床处理后回用。脱附运行时，5%浓度的盐酸从管路113进入实床，从管路112流出的氯化铜洗脱液在收集池115收集经后道处理后可电解回收铜。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (5)

1. 一种用于工业废水处理的离子交换实床装置，其特征在于：包括串联组成的超滤装置（20）和实床（0），所述实床（0）包括用于填充离子交换树脂的树脂床本体（1），所述树脂床本体（1）包括上法兰（11）、下法兰（12）和本体壁面（13），所述树脂床本体（1）上下分别设置有用于密封所述上法兰（11）的盖板（4）和密封所述下法兰（12）的底板（5），所述树脂床本体（1）内且位于盖板（4）下方和/或底板（5）上方分别设置有用于使进水或出水均匀分布且不致树脂逃逸的微孔板（6），所述底板（5）上设置有进水口（2），所述盖板（4）上设置有出水口（3），所述本体壁面（13）上设置有树脂充填卸料口（7），所述微孔板（6）与所述盖板（4）和/或底板（5）之间形成的空间构成配水室（8），所述进水口（2）和出水口（3）与所述配水室（8）相连通。

2. 根据权利要求1所述的一种用于工业废水处理的离子交换实床装置，其特征在于：所述树脂床本体（1）内上下两块微孔板（6）之间的距离为10-50厘米。

3. 根据权利要求2所述的一种用于工业废水处理的离子交换实床装置，其特征在于：所述微孔板（6）和所述盖板（4）或底板（5）之间设置有用于支撑所述微孔板（6）的支撑件（10）。

4. 根据权利要求3所述的一种用于工业废水处理的离子交换实床装置，其特征在于：所述树脂床本体（1）为上下开口的不锈钢筒体；所述微孔板（6）为带不锈钢微孔烧结板的多层复合平板，厚度1-8mm。

5. 根据权利要求4所述的一种用于工业废水处理的离子交换实床装置，其特征在于：所述盖板（4）和/或底板（5）与树脂床本体（1）通过固定件（9）固定并通过密封件密封，固定件包括螺栓、螺母和垫片，密封件包括密封垫圈。