申请日2015.07.09
公开(公告)日2015.09.30
IPC分类号B01J49/00; C02F1/42
摘要
本发明公开了一种多阀控制系统以及基于该多阀控制系统实现的一用一备满室床逆流再生软化水处理工艺，多阀控制系统包括树脂罐A、树脂罐B以及第一至第十四隔膜阀，通过多阀控制方式实现了一用一备满室床逆流再生软化水处理工艺，避免了钠型离子树脂的保护层、工作层、失效层发生乱层现象，钠型离子树脂的再生效果好，软化水质量高，节水，节盐，二次污染极小。
权利要求书
1.一种多阀控制系统，其特征在于：它包括第一至第十四隔膜阀，装填 有占树脂罐A体积90%～95%的钠型离子树脂的树脂罐A的顶口分两路，一路 经由第一隔膜阀与进水管连接，另一路经由第三隔膜阀与排污管连接，装填有 占树脂罐B体积90%～95%的钠型离子树脂的树脂罐B的顶口分两路，一路经 由第八隔膜阀与进水管连接，另一路经由第十一隔膜阀与排污管连接，树脂罐 A的底口分三路，第一路经由第二隔膜阀与出水管连接，第二路依次经由第一 喷射器、第七隔膜阀与出水管连接，第三路经由第六隔膜阀与排污管连接，第 二隔膜阀与树脂罐A的底口之间相连的管道经由第五隔膜阀、第十隔膜阀与树 脂罐B的顶口连接，树脂罐B的底口分三路，第一路经由第十二隔膜阀与出 水管连接，第二路依次经由第二喷射器、第十四隔膜阀与出水管连接，第三路 经由第十三隔膜阀与排污管连接，第十二隔膜阀与树脂罐B的底口之间相连的 管道经由第九隔膜阀、第四隔膜阀与树脂罐A的顶口连接，第一至第十四隔膜 阀的控制端口分别与压力源分配器的相应控制端口连接，压力源分配器的控制 信号传输端与控制器的控制信号传输端连接。
2.如权利要求1所述的多阀控制系统，其特征在于：
所述第一喷射器、所述第二喷射器的吸盐入口分别与饱和盐水罐的相应出 水口连接。
3.如权利要求1或2所述的多阀控制系统，其特征在于：
所述第一至第十四隔膜阀为气动隔膜阀或液动隔膜阀。
4.一种基于权利要求1或2或3所述的多阀控制系统实现的一用一备满 室床逆流再生软化水处理工艺，其特征在于，它包括步骤：
1)在所述控制器的控制下，所述压力源分配器控制所述第一隔膜阀、所 述第八隔膜阀、所述第二隔膜阀打开，原水从所述进水管进入，经过所述第一 隔膜阀后进入所述树脂罐A的顶口，在所述树脂罐A中通过所述钠型离子树 脂将原水中的钙镁离子吸附掉后，从所述树脂罐A的底口流出软化水，软化水 经过所述第二隔膜阀、所述出水管输出，树脂罐A完成制水工序，与此同时， 原水经过所述第八隔膜阀后进入所述树脂罐B的顶口，但无水从所述树脂罐B 的底口流出，所述树脂罐B处于备用;
2)当所述树脂罐A内的所述钠型离子树脂吸附钙镁离子失效后，在所述 控制器的控制下，所述压力源分配器控制所述第三隔膜阀、所述第七隔膜阀、 所述第八隔膜阀和所述第十二隔膜阀打开，原水经过所述进水管、所述第八隔 膜阀通入所述树脂罐B的顶口，在流经所述树脂罐B内的所述钠型离子树脂 时，原水中的钙镁离子被所述钠型离子树脂吸附，所述树脂罐B的底口流出软 化水，软化水经过所述第十二隔膜阀、所述出水管输出，所述树脂罐B完成制 水工序，与此同时，所述树脂罐B的底口流出的软化水一部分经过所述第七隔 膜阀后与通过所述第一喷射器吸入的饱和盐水混合形成稀释盐水，稀释盐水进 入所述树脂罐A的底口，在流经所述树脂罐A时与所述钠型离子树脂上的钙 镁离子发生置换反应，将失效的所述钠型离子树脂上的大部分钙镁离子置换下 来，所述树脂罐A的顶口排出废水，废水经过所述第三隔膜阀、所述排污管排 出，完成钠型离子树脂再生工序;
3)在所述控制器的控制下，所述压力源分配器继续控制所述第三隔膜阀、 所述第七隔膜阀、所述第八隔膜阀和所述第十二隔膜阀打开，所述树脂罐B继 续进行制水工序，与此同时，所述树脂罐B的底口流出的软化水一部分经过所 述第七隔膜阀，所述第一喷射器关闭吸盐入口，软化水直接从所述第一喷射器 经过而进入所述树脂罐A的底口，与所述树脂罐A内残余盐构成稀释盐水而 继续与所述钠型离子树脂上的残余钙镁离子发生置换反应，所述树脂罐A的顶 口继续排出废水，废水经过所述第三隔膜阀、所述排污管排出，完成钙镁离子 再置换工序;
4)当所述树脂罐A内的所述钠型离子树脂恢复工交能力后，在所述控制 器的控制下，所述压力源分配器控制所述第四隔膜阀、所述第六隔膜阀、所述 第八隔膜阀、所述第九隔膜阀、所述第十二隔膜阀打开，所述树脂罐B继续进 行制水工序，与此同时，所述树脂罐B的底口流出的软化水一部分经由所述第 九隔膜阀、所述第四隔膜阀送进所述树脂罐A的顶口，将所述树脂罐A内的 残余盐清洗干净，所述树脂罐A的底口排出废水，废水经由所述第六隔膜阀、 所述排污管排出，完成正向清洗工序;
5)在所述控制器的控制下，所述压力源分配器控制所述第一隔膜阀、所 述第八隔膜阀、所述第十二隔膜阀打开，所述树脂罐B继续进行制水工序，与 此同时，原水经过所述第一隔膜阀后进入所述树脂罐A的顶口，但无水从所述 树脂罐A的底口流出，所述树脂罐A处于备用;
6)当所述树脂罐B内的所述钠型离子树脂吸附钙镁离子失效后，在所述 控制器的控制下，所述压力源分配器控制所述第十一隔膜阀、所述第十四隔膜 阀、所述第一隔膜阀和所述第二隔膜阀打开，原水经过所述进水管、所述第一 隔膜阀通入所述树脂罐A的顶口，在流经所述树脂罐A内的所述钠型离子树 脂时，原水中的钙镁离子被所述钠型离子树脂吸附，所述树脂罐A的底口流出 软化水，软化水经过所述第二隔膜阀、所述出水管输出，所述树脂罐A完成制 水工序，与此同时，所述树脂罐A的底口流出的软化水一部分经过所述第十四 隔膜阀后与通过所述第二喷射器吸入的饱和盐水混合形成稀释盐水，稀释盐水 进入所述树脂罐B的底口，在流经所述树脂罐B时与所述钠型离子树脂上的 钙镁离子发生置换反应，将失效的所述钠型离子树脂上的大部分钙镁离子置换 下来，所述树脂罐B的顶口排出废水，废水经过所述第十一隔膜阀、所述排污 管排出，完成钠型离子树脂再生工序;
7)在所述控制器的控制下，所述压力源分配器继续控制所述第十一隔膜 阀、所述第十四隔膜阀、所述第一隔膜阀和所述第二隔膜阀打开，所述树脂罐 A继续进行制水工序，与此同时，所述树脂罐A的底口流出的软化水一部分经 过所述第十四隔膜阀，所述第二喷射器关闭吸盐入口，软化水直接从所述第二 喷射器经过而进入所述树脂罐B的底口，与所述树脂罐B内残余盐构成稀释 盐水而继续与所述钠型离子树脂上的残余钙镁离子发生置换反应，所述树脂罐 B的顶口继续排出废水，废水经过所述第十一隔膜阀、所述排污管排出，完成 钙镁离子再置换工序;
8)当所述树脂罐B内的所述钠型离子树脂恢复工交能力后，在所述控制 器的控制下，所述压力源分配器控制所述第一隔膜阀、所述第二隔膜阀、所述 第五隔膜阀、所述第十隔膜阀、所述第十三隔膜阀打开，所述树脂罐A继续进 行制水工序，与此同时，所述树脂罐A的底口流出的软化水一部分经由所述第 五隔膜阀、所述第十隔膜阀送进所述树脂罐B的顶口，将所述树脂罐B内的 残余盐清洗干净，所述树脂罐B的底口排出废水，废水经由所述第十三隔膜阀、 所述排污管排出，完成正向清洗工序，而后返回1)。
5.如权利要求4所述的一用一备满室床逆流再生软化水处理工艺，其特 征在于：
所述稀释盐水的含盐量介于5%～15%之间。
说明书
多阀控制系统及一用一备满室床逆流再生软化水处理工艺
技术领域
本发明涉及一种多阀控制系统以及基于该多阀控制系统实现的一用一备满室床逆流再生软化水处理工艺，属于水处理领域。
背景技术
如今，软化水处理设备已在工矿企业、城市供水、农田灌溉、制药、锅炉、空调供暖等各行业被普遍推广应用。目前市面上出现的主要有顺流再生工艺和逆流再生工艺这两大软化水处理工艺。
传统的顺流再生工艺虽然具有设备结构简单的特点，但是其对再生剂——盐的利用率不高，盐耗大，盐随废水一起排出会对环境造成严重的二次污染。
传统的逆流再生工艺在再生工序中需要顶压(气压或水压)来防止树脂罐中树脂的保护层、工作层、失效层发生乱层现象，但这便会使逆流再生工艺的设备结构变得复杂，不易实现自动化控制，无法大面积普遍推广。
另外，传统的顺流或逆流再生工艺中的再生工序均采取通入原水的方式与饱和盐水形成置换饱和树脂上钙镁离子的稀释盐水，这样一来，稀释盐水自身也存在了钙镁离子，从而使得稀释盐水在对饱和树脂进行钙镁离子置换的同时，也要对其自身存在的钙镁离子进行置换，由此带来了再生效果差、废盐、废水等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多阀控制系统以及基于该多阀控制系统实现的一用一备满室床逆流再生软化水处理工艺，该多阀控制系统实现的一用一备满室床逆流再生软化水处理工艺避免了钠型离子树脂的保护层、工作层、失效层发生乱层现象，钠型离子树脂再生效果好，软化水质量高，节水，节盐，大大减小二次污染。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种多阀控制系统，其特征在于：它包括第一至第十四隔膜阀，装填有占树脂罐A体积90%～95%的钠型离子树脂的树脂罐A的顶口分两路，一路经由第一隔膜阀与进水管连接，另一路经由第三隔膜阀与排污管连接，装填有占树脂罐B体积90%～95%的钠型离子树脂的树脂罐B的顶口分两路，一路经由第八隔膜阀与进水管连接，另一路经由第十一隔膜阀与排污管连接，树脂罐A的 底口分三路，第一路经由第二隔膜阀与出水管连接，第二路依次经由第一喷射器、第七隔膜阀与出水管连接，第三路经由第六隔膜阀与排污管连接，第二隔膜阀与树脂罐A的底口之间相连的管道经由第五隔膜阀、第十隔膜阀与树脂罐B的顶口连接，树脂罐B的底口分三路，第一路经由第十二隔膜阀与出水管连接，第二路依次经由第二喷射器、第十四隔膜阀与出水管连接，第三路经由第十三隔膜阀与排污管连接，第十二隔膜阀与树脂罐B的底口之间相连的管道经由第九隔膜阀、第四隔膜阀与树脂罐A的顶口连接，第一至第十四隔膜阀的控制端口分别与压力源分配器的相应控制端口连接，压力源分配器的控制信号传输端与控制器的控制信号传输端连接。
一种基于所述的多阀控制系统实现的一用一备满室床逆流再生软化水处理工艺，其特征在于，它包括步骤：
1)在所述控制器的控制下，所述压力源分配器控制所述第一隔膜阀、所述第八隔膜阀、所述第二隔膜阀打开，原水从所述进水管进入，经过所述第一隔膜阀后进入所述树脂罐A的顶口，在所述树脂罐A中通过所述钠型离子树脂将原水中的钙镁离子吸附掉后，从所述树脂罐A的底口流出软化水，软化水经过所述第二隔膜阀、所述出水管输出，树脂罐A完成制水工序，与此同时，原水经过所述第八隔膜阀后进入所述树脂罐B的顶口，但无水从所述树脂罐B的底口流出，所述树脂罐B处于备用;
2)当所述树脂罐A内的所述钠型离子树脂吸附钙镁离子失效后，在所述控制器的控制下，所述压力源分配器控制所述第三隔膜阀、所述第七隔膜阀、所述第八隔膜阀和所述第十二隔膜阀打开，原水经过所述进水管、所述第八隔膜阀通入所述树脂罐B的顶口，在流经所述树脂罐B内的所述钠型离子树脂时，原水中的钙镁离子被所述钠型离子树脂吸附，所述树脂罐B的底口流出软化水，软化水经过所述第十二隔膜阀、所述出水管输出，所述树脂罐B完成制水工序，与此同时，所述树脂罐B的底口流出的软化水一部分经过所述第七隔膜阀后与通过所述第一喷射器吸入的饱和盐水混合形成稀释盐水，稀释盐水进入所述树脂罐A的底口，在流经所述树脂罐A时与所述钠型离子树脂上的钙镁离子发生置换反应，将失效的所述钠型离子树脂上的大部分钙镁离子置换下来，所述树脂罐A的顶口排出废水，废水经过所述第三隔膜阀、所述排污管排出，完成钠型离子树脂再生工序;
3)在所述控制器的控制下，所述压力源分配器继续控制所述第三隔膜阀、所述第七隔膜阀、所述第八隔膜阀和所述第十二隔膜阀打开，所述树脂罐B继 续进行制水工序，与此同时，所述树脂罐B的底口流出的软化水一部分经过所述第七隔膜阀，所述第一喷射器关闭吸盐入口，软化水直接从所述第一喷射器经过而进入所述树脂罐A的底口，与所述树脂罐A内残余盐构成稀释盐水而继续与所述钠型离子树脂上的残余钙镁离子发生置换反应，所述树脂罐A的顶口继续排出废水，废水经过所述第三隔膜阀、所述排污管排出，完成钙镁离子再置换工序;
4)当所述树脂罐A内的所述钠型离子树脂恢复工交能力后，在所述控制器的控制下，所述压力源分配器控制所述第四隔膜阀、所述第六隔膜阀、所述第八隔膜阀、所述第九隔膜阀、所述第十二隔膜阀打开，所述树脂罐B继续进行制水工序，与此同时，所述树脂罐B的底口流出的软化水一部分经由所述第九隔膜阀、所述第四隔膜阀送进所述树脂罐A的顶口，将所述树脂罐A内的残余盐清洗干净，所述树脂罐A的底口排出废水，废水经由所述第六隔膜阀、所述排污管排出，完成正向清洗工序;
5)在所述控制器的控制下，所述压力源分配器控制所述第一隔膜阀、所述第八隔膜阀、所述第十二隔膜阀打开，所述树脂罐B继续进行制水工序，与此同时，原水经过所述第一隔膜阀后进入所述树脂罐A的顶口，但无水从所述树脂罐A的底口流出，所述树脂罐A处于备用;
6)当所述树脂罐B内的所述钠型离子树脂吸附钙镁离子失效后，在所述控制器的控制下，所述压力源分配器控制所述第十一隔膜阀、所述第十四隔膜阀、所述第一隔膜阀和所述第二隔膜阀打开，原水经过所述进水管、所述第一隔膜阀通入所述树脂罐A的顶口，在流经所述树脂罐A内的所述钠型离子树脂时，原水中的钙镁离子被所述钠型离子树脂吸附，所述树脂罐A的底口流出软化水，软化水经过所述第二隔膜阀、所述出水管输出，所述树脂罐A完成制水工序，与此同时，所述树脂罐A的底口流出的软化水一部分经过所述第十四隔膜阀后与通过所述第二喷射器吸入的饱和盐水混合形成稀释盐水，稀释盐水进入所述树脂罐B的底口，在流经所述树脂罐B时与所述钠型离子树脂上的钙镁离子发生置换反应，将失效的所述钠型离子树脂上的大部分钙镁离子置换下来，所述树脂罐B的顶口排出废水，废水经过所述第十一隔膜阀、所述排污管排出，完成钠型离子树脂再生工序;
7)在所述控制器的控制下，所述压力源分配器继续控制所述第十一隔膜阀、所述第十四隔膜阀、所述第一隔膜阀和所述第二隔膜阀打开，所述树脂罐A继续进行制水工序，与此同时，所述树脂罐A的底口流出的软化水一部分经 过所述第十四隔膜阀，所述第二喷射器关闭吸盐入口，软化水直接从所述第二喷射器经过而进入所述树脂罐B的底口，与所述树脂罐B内残余盐构成稀释盐水而继续与所述钠型离子树脂上的残余钙镁离子发生置换反应，所述树脂罐B的顶口继续排出废水，废水经过所述第十一隔膜阀、所述排污管排出，完成钙镁离子再置换工序;
8)当所述树脂罐B内的所述钠型离子树脂恢复工交能力后，在所述控制器的控制下，所述压力源分配器控制所述第一隔膜阀、所述第二隔膜阀、所述第五隔膜阀、所述第十隔膜阀、所述第十三隔膜阀打开，所述树脂罐A继续进行制水工序，与此同时，所述树脂罐A的底口流出的软化水一部分经由所述第五隔膜阀、所述第十隔膜阀送进所述树脂罐B的顶口，将所述树脂罐B内的残余盐清洗干净，所述树脂罐B的底口排出废水，废水经由所述第十三隔膜阀、所述排污管排出，完成正向清洗工序，而后返回1)。
本发明的优点是：
1、本发明系统通过多阀控制方式实现了一用一备满室床逆流再生软化水处理工艺，避免了钠型离子树脂再生工序中钠型离子树脂的保护层、工作层、失效层发生乱层现象，另外在钙镁离子再置换工序中也同样避免了钠型离子树脂的保护层、工作层、失效层发生乱层现象，并且，充分利用了再生剂盐，盐耗小，随废水排出的盐极少，大大减小了对环境所造成的二次污染。
2、备用罐进行钠型离子树脂再生工序、钙镁离子再置换工序以及正向清洗工序时所通入的水为使用罐输出的软化水，与传统通入原水(一般为自来水)进行再生工序、清洗工序相比，对于钠型离子树脂再生工序和钙镁离子再置换工序来说，本发明中软化水与饱和盐水混合得到的稀释盐水中不含有钙镁离子，基本上可全部用来与饱和的钠型离子树脂上的钙镁离子发生置换反应，因而可大大降低盐的使用量，节盐、节水效果显著，另外对于正向清洗工序来说，通入软化水的措施可有效避免对钠型离子树脂造成直接污染，有效提高后续软化水质量。
3、备用罐进行钠型离子树脂再生工序、钙镁离子再置换工序以及正向清洗工序时直接通入使用罐输出的软化水这一措施可使得无需单独设置再生泵来为备用罐提供软化水，从而大大简化了工艺，极大降低了能耗。
4、本发明系统结构简单，操作明了，无需复杂的程序设计，可实现自动化控制，水量可调节，维护成本低，适于普遍推广。
5、本发明系统既可实现大流量水处理，又可实现小流量水处理。当要求 处理的水量不同时，只需更换合适规格的隔膜阀即可。
