離子交換除鹽制水系統的制作方法
【專利摘要】離子交換除鹽制水系統，由陽離子交換器、陰離子交換器、混合離子交換器與回用水箱組成。陽離子交換器在原水進水閥后增加一路管道，其為原水進水閥與回用水泵、回用水箱連接的管道系統；陰離子交換器在正洗排水閥前設有正洗回用切換閥，正洗回用切換閥與回用水箱通過管道連接，反洗進水閥與反洗水泵、回用水箱連接；混合離子交換器在正洗排水閥前設有正洗回用切換閥，正洗回用切換閥與回用水箱連接通過管道連接，反洗進水閥與反洗水泵、回用水箱連接。本實用新型回收再生過程中的后期正洗排水，用于離子交換器的小反洗、反洗、大反洗，多余部分可用泵加壓至陽離子交換器原水進水管作為部分原水，降低自耗水率，節約水資源。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于節水技術，具體涉及各種離子交換器再生過程中正洗排水的回收 和利用，是一種離子交換除鹽制水系統。 離子交換除鹽制水系統 技術背景
[0002] 離子交換除鹽制水系統包括陽離子交換器、陰離子交換器、脫碳器、混合離子交換 器等主要設備。傳統離子交換除鹽制水系統中，以上主要設備再生過程中產生大量廢水，總 廢水排放量（即自耗水）與系統實際制水量比例（即自耗水率）高達15%?20%。現有技術 是將所有自耗水作為生產廢水排入中和水池，經強酸、強堿調節中和后排入廢水處理系統 處理后排放。這種技術造成大量水資源的浪費和強酸強堿的消耗。如果能根據離子交換除 鹽制水系統再生過程中的各種排水水質，因地制宜的加以回用，則可以大大降低自耗水率， 節約水資源和降低運行成本。 實用新型內容
[0003] 本實用新型旨在提供一種離子交換除鹽制水系統，回收再生過程中的后期正洗排 水，用于離子交換器的小反洗、反洗、大反洗，多余部分可用泵加壓至陽離子交換器原水進 水管作為部分原水，以降低自耗水率，節約水資源和降低運行成本。
[0004] 為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：
[0005] 離子交換除鹽制水系統，由陽離子交換器、陰離子交換器、混合離子交換器與回用 水箱組成。
[0006] 所述的陽離子交換器在原水進水閥后設有一路管道，其為原水進水閥與回用水 泵、回用水箱連接的管道系統；反洗進水閥與反洗水泵、回用水箱連接。
[0007] 所述的陰離子交換器在正洗排水閥前設有正洗回用切換閥；正洗回用切換閥與回 用水箱通過管道連接。反洗進水閥與反洗水泵、回用水箱連接。
[0008] 所述的混合離子交換器在正洗排水閥前設有正洗回用切換閥；正洗回用切換閥與 回用水箱連接通過管道連接。反洗進水閥與反洗水泵、回用水箱連接。
[0009] 所述的回用水箱出水管連接有回用水泵和反洗水泵，回用水泵出水管與陽離子交 換器的原水進水閥道相連。
[0010] 在陰離子交換器和混合離子交換器的正洗初期，陰離子交換器正洗回用切換閥、 混合離子交換器正洗回用切換閥處于關閉狀態、同時陰離子交換器的正洗排水閥、混合離 子交換器的正洗排水閥處于開啟狀態，正洗排水排入排水溝；正洗后期，陰離子交換器正洗 回用切換閥、混合離子交換器正洗回用切換閥處于開啟狀態、同時陰離子交換器的正洗排 水閥、混合離子交換器的正洗排水閥7處于關閉狀態，回用水排入回用水箱。
[0011] 回用水箱內收集的正洗排水，分別通過反洗水泵加壓，用于陽離子交換器、陰離子 交換器的小反洗、混合離子交換器的反洗，以及陽離子交換器、陰離子交換器的大反洗。剩 余的正洗回用水通過回用水泵加壓，作為一部分原水進入陽離子交換器。
[0012] 本實用新型回收再生過程中的后期正洗排水，用于離子交換器的小反洗、反洗、大 反洗，多余部分可用泵加壓至陽離子交換器原水進水管作為部分原水，降低自耗水率，節約 水資源和降低運行成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013] 附圖為本實用新型流程圖。
[0014] 圖中：1 一陽離子交換器，2 -陰離子交換器，3 -混合離子交換器，4 一回用水箱， 5 -回用水泵，6 -反洗水泵，7 -混合離子交換器的正洗排水閥，8 -混合離子交換器正洗 回用切換閥，9 一陰離子交換器的正洗排水閥，10 -陰離子交換器正洗回用切換閥，11 一原 水進水閥，12 -陽離子交換器反洗進水閥，13 -陰離子交換器反洗進水閥，14 一混合離子 交換器反洗進水閥。
【具體實施方式】
[0015] 下面結合附圖和實施例進一步說明本實用新型的內容。
[0016] 離子交換除鹽制水系統，由陽離子交換器1、陰離子交換器2、混合離子交換器3與 回用水箱4組成。陽離子交換器1，原水進水閥11后增加一路管道，其為原水進水閥11與 回用水泵5、回用水箱4連接的管道系統；反洗進水閥12與反洗水泵6、回用水箱4連接。 陽離子交換器1其余組成與傳統裝置一致。陰離子交換器2,在正洗排水閥9前設有正洗回 用切換閥10 ;正洗回用切換閥10與回用水箱4連接通過管道連接。反洗進水閥13與反洗 水泵6、回用水箱4連接。陰離子交換器2其余組成與傳統裝置一致。混合離子交換器3， 在正洗排水閥7前設有正洗回用切換閥8 ;正洗回用切換閥8與回用水箱4連接通過管道 連接。反洗進水閥14與反洗水泵6、回用水箱4連接。混合離子交換器3其余組成與傳統 裝置一致。回用水箱4出水管連接有回用水泵5和反洗水泵6,回用水泵5出水管與陽離子 交換器1原水進水閥11道相連。
[0017] 在陰離子交換器2和混合離子交換器3的正洗初期，陰離子交換器正洗回用切換 閥10、混合離子交換器正洗回用切換閥8處于關閉狀態、同時陰離子交換器的正洗排水閥 9、混合離子交換器的正洗排水閥7處于開啟狀態，正洗排水排入排水溝；正洗后期，陰離子 交換器正洗回用切換閥10、混合離子交換器正洗回用切換閥8處于開啟狀態、同時陰離子 交換器的正洗排水閥9、混合離子交換器的正洗排水閥7處于關閉狀態，排入回用水箱4。
[0018] 回用水箱4內收集的正洗排水，分別通過反洗水泵6加壓，用于陽離子交換器1、 陰離子交換器2的小反洗、混合離子交換器3的反洗，以及陽離子交換器1、陰離子交換器2 的大反洗。剩余的正洗回用水通過回用水泵5加壓，作為一部分原水進入陽離子交換器1。
[0019] 進入陽離子交換器1的原水水量100m3/h，原水中陽離子、陰離子的摩爾溶度均為 4mmol/L。陽離子交換器1直徑Φ2500mm，樹脂層高1. 8m，工作交換容量800mol/m3 (樹脂）， 再生周期17. 6h。每天外排再生廢水170m3。
[0020] 陰離子交換器2為Φ2500πιπι，其弱陰和強陰樹脂層分別高0. 8和2. 2m，工作交換 容量分別為l〇〇〇mol/m3 (樹脂）和250mol/m3 (樹脂），再生周期18h。每天外排再生廢水 227m3。樹脂體積15m3,其中一個再生周期正洗排水為3x15=45m3。正洗時間36分鐘，正 洗前9分鐘，陰離子交換器正洗回用切換閥10處于關閉狀態、同時陰離子交換器的正洗排 水閥9處于開啟狀態，正洗排水排入排水溝；正洗后27分鐘，陰離子交換器正洗回用切換閥 10處于開啟狀態、同時陰離子交換器的正洗排水閥9處于關閉狀態，排入回用水箱4,回收 正洗水34m3。平均每天回收正洗水45m3。
[0021] 混合離子交換器3直徑Φ1800mm，樹脂層高0·5 + 1.0m，工作交換容量lOOOmol/ m3 (陰樹脂）和400mol/m3 (陽樹脂），再生周期4. 3d。每天外排再生廢水15m3。陰樹脂體 積2. 6m3,陽樹脂體積1. 3m3, 一次再生，陰樹脂正洗排水31m3,陽樹脂正洗排水4m3。陰樹 脂正洗時間為50分鐘。陽樹脂正洗時間為10分鐘。
[0022] 混合離子交換器3陰樹脂正洗前12分鐘，混合離子交換器正洗回用切換閥8處于 關閉狀態、同時混合離子交換器的正洗排水閥7處于開啟狀態，正洗排水排入排水溝；正洗 后38分鐘，混合離子交換器正洗回用切換閥8處于開啟狀態、同時混合離子交換器的正洗 排水閥7處于關閉狀態，排入回用水箱4,回收正洗水24m3。平均每天回收正洗水6m3。
[0023] 混合離子交換器3陽樹脂正洗前3分鐘，混合離子交換器正洗回用切換閥8處于 關閉狀態、同時混合離子交換器的正洗排水閥7處于開啟狀態，正洗排水排入排水溝；正洗 后7分鐘，混合離子交換器正洗回用切換閥8處于開啟狀態、同時混合離子交換器的正洗排 水閥7處于關閉狀態，排入回用水箱4,回收正洗水3m3。平均每天回收正洗水0. 7m3。
[0024] 混合離子交換器3每天回收正洗排水6. 7m3。
[0025] 正洗排水不回用時，除鹽水系統自耗水率為（170 + 96 + 131 + 14)/24/100=17%
[0026] 本實施例每天回收正洗排水水量45 + 6. 7 = 51. 7m3/d;自耗水率下降 51. 7/24/100=2% ;離子交換器1和陰離子交換器2小反洗可消耗回收水量為16 + (14 + 14) = 44m3/d;混合離子交換器3反洗可消耗回收水量為1. 5m3/d;陽離子交換器1和陰 離子交換器2大反洗可消耗回收水量為1.6 + (1.6 + 1.6)= 4. 8m3/d;剩余水量51. 7 - 44 一 1. 5 - 4. 8 = 1. 4m3/d，通過回用水泵5加壓，作為一部分原水進入陽離子交換器1。 除鹽水系統自耗水率下降為15%，節約了水資源，降低了運行成本。
【權利要求】
1. 離子交換除鹽制水系統，包括由陽離子交換器、陰離子交換器、混合離子交換器與回 用水箱組成，其特征在于：所述的陽離子交換器在原水進水閥后設有一路管道，其為原水進 水閥與回用水泵、回用水箱連接的管道系統；反洗進水閥與反洗水泵、回用水箱連接。
2. 根據權利要求1所述的離子交換除鹽制水系統，其特征在于：所述的陰離子交換器 在正洗排水閥前設有正洗回用切換閥；正洗回用切換閥與回用水箱通過管道連接；反洗進 水閥與反洗水泵、回用水箱連接。
3. 根據權利要求1所述的離子交換除鹽制水系統，其特征在于：所述的混合離子交換 器在正洗排水閥前設有正洗回用切換閥；正洗回用切換閥與回用水箱連接通過管道連接； 反洗進水閥與反洗水泵、回用水箱連接。
4. 根據權利要求1或2或3所述的離子交換除鹽制水系統，其特征在于：所述的回用 水箱出水管連接有回用水泵和反洗水泵，回用水泵出水管與陽離子交換器的原水進水閥道 相連。
【文檔編號】C02F1/42GK203866072SQ201420308341
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月11日 優先權日:2014年6月11日
【發明者】陳國榮 申請人:中國輕工業長沙工程有限公司