CN2923677Y - 纯水提取设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种水处理设备，尤其是公开一种制取纯水的设备，包括阳双层床、脱气塔、阴双层床、精离子交换床，其特征在于：阳双层床出口与脱气塔的进口相连，脱气塔的出口与阴双层床的进口相连，阴双层床的出口与精离子交换床的进口相连。采用该设备提取纯水所用设备投入少、设备占地面积少。采用双层床工作效率比其它现有的几种流程高40％，该流程酸、碱耗量均比其他流程低得多，且酸、碱废液排量少。从而大大降低了纯水的制备费用，运行成本经济合理。它主要适用于军工、化工、制药、印染和医院等场所。

Description

纯水提取设备

技术领域：本实用新型涉及到一种水处理设备，尤其是涉及到一种制取纯水的设备。

技术背景：随着世界经济的快速发展，纯水制取在国内外已有较成熟的经验，它主要适用于军工、化工、制药、印染和医院等场所，目前制取50×10⁴欧姆厘米以上电阻率的纯水国内外市场上大多采用以下两种工艺制取纯水，一种是采用阳柱→脱气→阴柱→混合柱→纯水的工艺，另一种是阳柱→阴柱→阳柱→阴柱→纯水的工艺。但这两种制取纯水的设备存在以下缺点：1.流程消耗再生液较多，单位能耗大；2.设备投资多，占地面积大；2.采用混合床再生操作不但技术比较复杂，而且效率较低。

发明内容：本实用新型目的在于提供一种提取纯水设备的新结构，以减少设备投入，减少设备的占地面积，降低再生液的消耗，提高纯水的提取效率和纯度。

本实用新型是这样实现的：一种纯水提取设备，包括阳双层床、脱气塔、阴双层床、精离子交换床，其特征在于：将所述的上下两层分别装有弱酸阳树脂和强酸阳树脂的阳双层床出口通过管路与所述的脱气塔的进口相连，所述的脱气塔的出口通过管路与所述的上下两层分别装有弱碱阴树脂和强碱阴树脂的阴双层床的进口相连，所述的阴双层床的出口通过管路与所述的精离子交换床的进口相连。

为了提高设备的使用寿命和效率，在阳双层床的进口安装有一过滤塔，以过滤水中的杂质。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

1.通过该设备采用阳双层床→脱气→阴双层床→精离子交换来提取纯水的流程，是目前制取电阻率50×10⁴欧姆厘米以上纯水所用设备投入少、设备占地面积少。

2.采用双层床树脂的工作效率比其它现有的几种流程高40％，这样相同大小的设备的产水能力也提高40％。

3.该流程酸、碱耗量均比其他流程低得多，从而大大降低了纯水的制备费用，运行成本经济合理。

4.采用的精离子交换床与混合床相比具有设备小、树脂用量少、操作管理方便等优点。

5.采用该设备制取纯水，酸、碱废液排量少。

6.由于在阳双层床的进口安装有一过滤塔，以过滤水中的杂质，提高了设备的使用寿命和效率。

附图说明：图1为本实用新型所述纯水提取设备的结构示意图

1.过滤塔    2.阳双层床    3.脱气塔    4.阴双层床

5.精离子交换床    6.进口  7.出口

具体实施方式：从图1中可以看出，本实用新型所述纯水提取设备包括阳双层床2、脱气塔3、阴双层床4、精离子交换床5，其特征在于：将所述的上下两层分别装有弱酸阳树脂和强酸阳树脂的阳双层床2的出口7通过管路与所述的脱气塔3的进口6相连，所述的脱气塔3的出口7通过管路与所述的上下两层分别装有弱碱阴树脂和强碱阴树脂的阴双层床4的进口6相连，所述的阴双层床4的出口7通过管路与所述的精离子交换床5的进口6相连。

为了提高设备的使用寿命和效率，在阳双层床2的进口通过管路安装有一过滤塔1，以过滤水中的杂质。

阳双层床利用弱酸阳树脂的工作交换容量大，易再生的优点，将其放于阳双层床上部。又利用强酸阳树脂的交换彻底性，将其放于阳双层床下部。当自来水通过阳双层床时，水中的Ca²⁺、Mg²⁺离子易被弱酸阳树脂交换吸附，K⁺、Na⁺及泄漏的部份Ca²⁺、Mg²⁺能被强酸阳树脂交换吸附。再生时K⁺、Na⁺离子容易从强酸阳树脂上解析，剩余的酸又易解析弱酸阳树脂上的Ca²⁺、Mg²⁺离子，酸易被弱酸阳树脂充分吸附，排出的剩余酸较少。对双层床采用顺流交换、逆流再生可以发挥上下层各自的特点。阳双层床再生时，强酸阳树脂可以获得充分的再生。再生强酸阳树脂后的剩余酸可以继续再生弱酸阳树脂，这样就节省了再生液的用量。

阴双层床利用弱碱阴树脂具有工作交换容量大、易再生之优点，它能除去水中强酸根阴离子，故放于阴双层床上部。强碱阴树脂不但能除去水中强酸根阴离子，还能除去水中的弱酸根阴离子故放于阴双层床下部。由于在阴双层床前放了阳双层床，自来水在流经阳双层床时水中的Ca²⁺、Mg²⁺、K⁺、N_a ⁺离子已全部被吸附，在经脱气后进入阴双层床，所以此时水中所含的主要是H₂SO₄、HCL、H₂SiO₂及残余的H₂CO₃。弱碱阴树脂交换吸附SO₄ ^2-、CL^-的能力很强，但不能交换吸附SiO₂ ^2-、CO₃ ^2-，可是强碱阴树脂能充分交换吸附SiO₂ ^2-、CO₃ ^2-。阴双层床采用顺流交换、逆流再生和逆流淋洗。再生时强碱阴树脂的再生液还有部分NaOH，具有很强的碱性，这部分碱再通过弱碱阴树脂时，可使弱碱阴树脂获得再生的效果。这样即可节省再生液的用量，又可使强碱阴树脂得以充分的再生。

由于阳、阴双层床串联，自来水通过后水中绝大部分的阳、阴离子已经去除。根据化学平衡原理，一切化学反应都是可逆的，离子交换脱盐也必然是可逆的，由于阳树脂的交换基为H⁺，在碱性条件下交换反应利于向右进行。然而自来水一般呈中性，PH值在7～7.5左右。所以必然有一部分K⁺、Na⁺离子泄漏。阴树脂的交换基为OH^-，在酸性条件下，反应利于向右进行。但由于离子交换制备纯水必须把阳柱放在前面，阴柱放在后面，这样就会使两种交换反应不平衡，所以一级复床出水PH总是偏碱性，电阻率不高。根据大量实测资料，PH一般在8～10之间，电阻率一般在2.0×10⁴～10×10⁴欧姆厘米之间。如果这种偏碱性的低纯水，再经过一级H离子交换，去除水中多余的Na⁺离子，这样就会使纯水水质提高，因此在阴双层床的出口通过管路装有一精离子交换床。

通过计算也可以分析出精离子交换的功能。假设复床出水电阻率p＝10×10⁴欧姆厘米，pH＝10.05，则此时水中剩余含盐量

NaOH含量＝4.5毫克/升＝0.1125毫克当量/升。

如果经精离子交换去除0.1125毫克当量/升的Na⁺，则纯水中剩余含盐量降为C＝0.12903-0.1125＝0.01653毫克当量/升。

即电阻率为10×10⁴欧姆厘米、PH＝10.05的低纯水，再经精离子交换处理后，出水电阻率可提高到50×10⁴欧姆厘米以上，水的PH值可降至7左右。

Claims (2)

1.一种纯水提取设备，包括阳双层床(2)、脱气塔(3)、阴双层床(4)、精离子交换床(5)，其特征在于：将所述的上下两层分别装有弱酸阳树脂和强酸阳树脂的阳双层床(2)的出口(7)通过管路与所述的脱气塔(3)的进口(6)相连，所述的脱气塔(3)的出口(7)通过管路与所述的上下两层分别装有弱碱阴树脂和强碱阴树脂的阴双层床(4)的进口(6)相连，所述的阴双层床(4)的出口(7)通过管路与所述的精离子交换床(5)的进口(6)相连。

2.根据权利要求1所述的一种纯水提取设备，其特征在于：在所述的阳双层床(2)的进口(6)通过管路安装有一过滤塔(1)。

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