CN206666298U - 一种除盐系统综合实训装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种除盐系统综合实训装置，技术方案包括原水配制系统、机械过滤系统、反渗透系统、树脂软化系统、电去离子系统、电气控制系统以及水质监测系统，优点在于：将典型实用的除盐水系统浓缩成教学实训设备，直观地展示出来，很好地解决了理论教学与工程实践相脱节的问题，便于观察，利于实训、强于教学。通过实平台实训操作，可提高学生对机械过滤技术、活性炭吸附技术、反渗透技术、离子交换技术、离子电迁移技术、取样检测技术、污染因子在线监测技术、智能程控技术等主要技术的掌握与应用能力。

Description

一种除盐系统综合实训装置

技术领域

本实用新型涉及一种中高职及本科院校技能培训与实验教学的综合性环境工程实训系统，具体的说涉及到一种除盐系统综合实训装置。

背景技术

在天然水体中（地下水或地表水），都会含有各种各样的杂质，并且大多是以离子的形式存在于水中的。这些杂质的存在会威胁到动力装置的正常运行，它们会沉积在锅炉的受热面上，导致传热效果的降低，甚至会引起锅炉爆管；有些杂质随着蒸汽的机械携带或选择性溶解，进入汽轮机内，在汽轮机叶片上沉积下来，影响了汽轮机的正常运行。因此，对于一些动力装置来说，如何制取维持其正常运行所必须的补充水，以及对大容量、高参数的动力装置，特别是直流锅炉来说，如何净化凝结水，以保证给水品质是十分重要的。同时，在化工、电子、医药等工业生产中对水的纯度也有更高或特殊的要求。

同时，随着可持续发展观和节能减排理念的日益深入人心、环境保护工程特别是中水回用工程与直饮水工程的广泛实施，社会对环境工程专业人才的创新精神和实践能力也提出了新的要求。为此，国内外设环境类专业的高校对旨在培养学生动手能力、工程意识和工程设计能力的实践性教学的改革日益重视。

工艺实验是环境专业课程一个必不可少的实践教学环节，许多处理方法、处理设备的设计参数和操作运行方式，都需通过实验解决。然而，课程原有实验及配套装置，如公开号为：“202829750”、名称为“除盐系统综合实验装置”的中国实用新型专利所示，主要是对单个处理设备的某些设计参数进行测定及验证，如污水砂滤实验、活性炭吸附实验，离子交换除盐实验、电渗析除盐实验等。所有实验缺乏综合性和设计性，无法与工程实际紧密接轨，已跟不上专业教学方式的发展和改革，同时也满足不了目前社会就业单位对大学生的创新能力和实践能力提出的更高要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种涉及除盐水系统的器件选型、工艺设计、安装调试、运营管理、在线监测、紧急避险和数据处理等方面的综合性、开放性、实践性的工程型教学装置。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案包括原水配制系统、机械过滤系统、反渗透系统、树脂软化系统、电去离子系统、电气控制系统以及水质监测系统，所述原水配制系统为所述实训装置的用水供给端，能直接接入自来水或可单独配置一定浓度的含盐水，所述机械过滤系统为所述实训装置的预处理段，利用多孔介质去除原水中悬浮的污染物和细菌，所述的反渗透系统以压力差为推动力，为从经预处理的原水中分离出纯水的膜处理系统，所述的树脂软化系统利用离子交换原理，通过阴阳离子交换树脂的联合作用降低水体含盐量，所述的电去离子系统是利用EDI装置，将反渗透系统产出的纯水，进一步加工成超纯水，所述的电气控制系统进行手动和/或自动切换控制，用于动力控制、运行状态指示及数据处理传输，所述的水质监测系统进行水质数据监测、显示与预警。

所述的除盐系统综合实训装置，其特征在于：所述的原水配制系统包括原水箱和装于原水箱上的搅拌机、浮球阀，所述的机械过滤系统包括通过管道依次连接的增压泵、流量计、多介质过滤器、活性炭过滤器、精密过滤器和初滤水箱, 所述的膜处理系统包括阻垢剂添加装置、反渗透组件、反渗透水箱、增压泵和流量计,所述的树脂软化系统包括管道依次连接的增压泵、流量计、阳床系统、除碳装置、阴床系统和清水箱,所述的电去离子系统包括EDI装置、循环水箱、增压泵和流量计,所述的水质监测系统包括温度在线检测仪、pH在线检测仪、余氯在线检测仪、电导率在线检测仪、电阻率在线检测仪和触摸屏。

所述的除盐系统综合实训装置，其特征在于：所述的原水箱、初滤水箱、反渗透水箱和循环水箱内均装有浮球液位开关，通过箱内液位高度，控制增压泵的启停。

所述的除盐系统综合实训装置，其特征在于：所述的初滤水箱后端的管道上装有两个电磁阀。

所述的除盐系统综合实训装置，其特征在于：所述的阻垢剂添加装置由药剂箱及装于药剂箱盖子上的搅拌机和计量泵组成。

所述的除盐系统综合实训装置，其特征在于：所述的阳床系统由阳离子树脂罐、阳离子再生箱和装于阳离子再生箱上的搅拌机组成。

所述的除盐系统综合实训装置，其特征在于：所述的除碳装置由除碳水箱、风机以及装于除碳水箱上的除碳器和浮球液位开关组成。

所述的除盐系统综合实训装置，其特征在于：所述的阴床系统由阴离子树脂罐、阴离子再生箱和装于阴离子再生箱上的搅拌机组成。

所述的除盐系统综合实训装置，其特征在于：所述的EDI装置由EDI模块和直流稳压电源组成。

本实用新型的优点在于：将典型实用的除盐水系统浓缩成教学实训设备，直观地展示出来，很好地解决了理论教学与工程实践相脱节的问题，便于观察，利于实训、强于教学。通过实平台实训操作，可提高学生对机械过滤技术、活性炭吸附技术、反渗透技术、离子交换技术、离子电迁移技术、取样检测技术、污染因子在线监测技术、智能程控技术等主要技术的掌握与应用能力。实现工学结合人才培养模式的改革与创新，培养学生的可持续发展能力，为社会提供满足企业需求的除盐水工程的设备安装、调试及水质监测分析等方面的专业人才。

下面结合说明书附图对本实用新型做进一步说明。

图1是本系统的结构示意图；

图2是反渗透工艺流程图；

图3是一级复床工艺流程图；

图4是EDI超纯水工艺流程图。

具体实施方式

参照图1所示，本实用新型的除盐系统综合实训装置，主要由原水配制系统、机械过滤系统、反渗透系统、树脂软化系统、电去离子（EDI）系统、电气控制系统以及水质监测系统等七个部分，所述原水配制系统作为装置实训用水的供给端，即可直接接入自来水，又可单独配置一定浓度的含盐水，所述机械过滤系统作为装置的预处理段，利用多孔介质去除原水中悬浮的污染物和细菌，所述的反渗透系统是以压力差为推动力，从经预处理的原水中分离出纯水的膜处理系统，所述的树脂软化系统是利用离子交换原理，通过阴阳离子交换树脂的联合作用来降低水体含盐量，所述的电去离子系统是利用EDI装置， 将反渗透系统产出的纯水（指水中盐类（主要是溶于水的强电解质）除去或降低到一定程度的净水，其导电率一般为1.0-10.0μS/cm，电阻率（25℃）0.1-1.0*10^6cm，含盐量为1-5mg/L），进一步加工成超纯水（指电阻率达到或大于10MΩ*cm（25℃）的水）。所述的电气控制系统可进行手/自动切换控制，用于上述各系统动力控制、运行状态指示及数据处理传输，所述的水质监测系统可进行水质数据监测、显示与预警。

上述，所述原水配制系统、机械过滤系统、反渗透系统、树脂软化系统和电去离子系统合理布置于框架上，一字排开，一目了然。系统彼此之间，采用快接式的管道、接头、阀门连接，便于拆装实训。

进一步的，所述的原水配制系统包括原水箱1和装于原水箱1上的搅拌机2、浮球阀3和浮球液位开关25。所述的机械过滤系统包括通过管道依次连接的增压泵4、流量计5、多介质过滤器6、活性炭过滤器7、精密过滤器8和初滤水箱9,所述的多介质过滤器6内从上至下依次填有粗石英砂和粗石英砂，能截留除去水中悬浮物、有机物、胶质颗粒、微生物及部分重金属离子。所述的活性炭过滤器7内填有颗粒活性炭，能吸附余氯、异味、胶体及色素，并降低COD。所述的精密过滤器8内装有PP棉滤芯，主要用于截留粒径大于5微米的杂质，以保护后续设备。所述的初滤水箱9内装有浮球液位开关25，可控制增压泵4的启停。所述的初滤水箱9后端的管道上装有两个电磁阀26，通过阀门的启闭可实现反渗透除盐工艺与一级复床除盐工艺之间的切换。

所述的膜处理系统包括阻垢剂添加装置10、反渗透组件11、反渗透水箱12增压泵4和流量计5，所述的阻垢剂添加装置10用于阻垢药剂的配制与定量添加，由药剂箱27及装于药剂箱27盖子上的搅拌机2和计量泵28组成。所述的反渗透组件11内装有反渗透膜，利用压力差，进行膜分离，制造纯水。所述的反渗透水箱12内装有浮球液位开关25，可控制增压泵4的启停。

所述的树脂软化系统包括管道依次连接的增压泵4、流量计5、阳床系统13、除碳装置14、阴床系统15和清水箱16, 所述的阳床系统13由阳离子树脂罐29、阳离子再生箱30和装于阳离子再生箱30上的搅拌机2组成，所述的阳离子树脂罐29内填有强酸性阳离子树脂，以交换除去水中的阳离子，所述的除碳装置14由除碳水箱31、风机32以及装于除碳水箱31上的除碳器33和浮球液位开关25组成，所述的除碳器33内装有多面空心球填料，用来去除水中游离的二氧化碳，所述的阴床系统15由阴离子树脂罐34、阴离子再生箱35和装于阴离子再生箱35上的搅拌机2组成，所述的阴离子树脂罐34内填有强碱性阴离子树脂，以交换除去水中的阴离子。

所述的电去离子系统包括EDI装置17、循环水箱18、增压泵4和流量计5,所述的EDI装置17由EDI模块36和直流稳压电源37组成，所述的循环水箱18内装有浮球液位开关25，可控制增压泵4的启停。

所述的水质监测系统包括温度在线检测仪19、pH在线检测仪20、余氯在线检测仪21、电导率在线检测仪22、电阻率在线检测仪23和触摸屏24。

本实用新型的除盐系统综合实训装置，采用三种经典的除盐工艺：反渗透工艺、一级复床工艺和EDI超纯水工艺，对含盐水进行有效处理，其工艺流程如图2、图3、图4所示。

上所述，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施案例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的结构及技术内容做出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施案例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施案例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本实用新型技术方案范围。

Claims (9)

1.一种除盐系统综合实训装置，其特征在于：该除盐系统综合实训装置包括原水配制系统、机械过滤系统、反渗透系统、树脂软化系统、电去离子系统、电气控制系统以及水质监测系统，所述原水配制系统为所述实训装置的用水供给端，能直接接入自来水或可单独配置一定浓度的含盐水，所述机械过滤系统为所述实训装置的预处理段，利用多孔介质去除原水中悬浮的污染物和细菌，所述的反渗透系统以压力差为推动力，为从经预处理的原水中分离出纯水的膜处理系统，所述的树脂软化系统利用离子交换原理，通过阴阳离子交换树脂的联合作用降低水体含盐量，所述的电去离子系统是利用EDI装置，将反渗透系统产出的纯水，进一步加工成超纯水，所述的电气控制系统进行手动和/或自动切换控制，用于动力控制、运行状态指示及数据处理传输，所述的水质监测系统进行水质数据监测、显示与预警。

2. 根据权利要求1所述的除盐系统综合实训装置，其特征在于：所述的原水配制系统包括原水箱(1)和装于原水箱(1)上的搅拌机(2)、浮球阀(3)，所述的机械过滤系统包括通过管道依次连接的增压泵(4)、流量计（5）、多介质过滤器(6)、活性炭过滤器(7)、精密过滤器(8)和初滤水箱(9), 所述的膜处理系统包括阻垢剂添加装置(10)、反渗透组件(11)、反渗透水箱(12)、增压泵(4)和流量计（5）,所述的树脂软化系统包括管道依次连接的增压泵(4)、流量计（5）、阳床系统(13)、除碳装置(14)、阴床系统(15)和清水箱(16),所述的电去离子系统包括EDI装置(17)、循环水箱(18)、增压泵(4)和流量计（5）,所述的水质监测系统包括温度在线检测仪(19)、pH在线检测仪(20)、余氯在线检测仪(21)、电导率在线检测仪(22)、电阻率在线检测仪（23）和触摸屏(24)。

3.根据权利要求2所述的除盐系统综合实训装置，其特征在于：所述的原水箱(1)、初滤水箱(9)、反渗透水箱(12)和循环水箱(18)内均装有浮球液位开关（25），通过箱内液位高度，控制增压泵(4)的启停。

4.根据权利要求2所述的除盐系统综合实训装置，其特征在于：所述的初滤水箱(9)后端的管道上装有两个电磁阀（26）。

5.根据权利要求2所述的除盐系统综合实训装置，其特征在于：所述的阻垢剂添加装置(10)由药剂箱（27）及装于药剂箱（27）盖子上的搅拌机（2）和计量泵（28）组成。

6.根据权利要求2所述的除盐系统综合实训装置，其特征在于：所述的阳床系统(13)由阳离子树脂罐（29）、阳离子再生箱（30）和装于阳离子再生箱（30）上的搅拌机（2）组成。

7.根据权利要求2所述的除盐系统综合实训装置，其特征在于：所述的除碳装置(14)由除碳水箱（31）、风机（32）以及装于除碳水箱（31）上的除碳器（33）和浮球液位开关（25）组成。

8.根据权利要求2所述的除盐系统综合实训装置，其特征在于：所述的阴床系统(15)由阴离子树脂罐（34）、阴离子再生箱（35）和装于阴离子再生箱（35）上的搅拌机（2）组成。

9.根据权利要求2所述的除盐系统综合实训装置，其特征在于：所述的EDI装置(17)由EDI模块(36)和直流稳压电源（37）组成。