申请日1992.09.13
公开(公告)日1996.09.11
IPC分类号C02F1/42; B01J47/10
摘要
本发明涉及一种二级浮动床软化水处理工艺及设备，采用二级浮动床串联运行，逆流串联再生工艺;设备采用独特的二级浮动床串联系统及盐液再生系统、清洗水预软化系统;二级浮动床的树脂填充率不同，交换柱体积得到有效利用，其工作交换容量大大提高，再生比耗降至1.35以下，进水硬度适应性高、出水水硬度低、水质好、水量大，清洗设备简单方便，适用于小型软化水处理中推广应用。
権利要求書
1、一种二级浮动床离子交换软化水处理工 艺，其特征是该工艺采用：
a.运行时，原水经二级浮动床串联运行进行离 子交换，使水得以软化，并进入锅炉中使用;
b.软化周期结束后清洗时，打开I号交换柱的 顶部进气阀及底部排水阀，关闭软水阀快速排水， 使树脂呈松散状下落，则树脂层的残留污物随水排 出;
c.清洗后再生时，盐液箱的盐液通过清洗水软 化器底部的高分子聚乙烯醇滤膜过滤后，经清洗水 软化器先使其树脂层再生后，再进入二级浮床逆流 串联再生;
d.再生后再进行逆向清洗，原水经过清洗水软 化器软化后，进入二级浮床逆流串联清洗;
e.逆向清洗后再进行正洗，原水经过二级浮床 串联清洗，打开清洗水软化器底部的排水阀，使II 号交换柱上部的逆向清洗废液排出，并使软化器底 部的滤膜得以清洗，正洗1分半钟后，即可进行正 常交换运行。
2、如权利要求1所述的二级浮动床离子交换 软化水处理工艺，其特征是运行时离子交换方式均 为自下而上的浮床交换方式，其中I号交换柱内的 树脂填充率为75—80%，II号交换柱的树脂填充 率95%。
3、如权利要求1所述的二级浮动床离子交换 软化处理工艺，其特征是运行时，其交换流速可达 55—70米/小时。
4、如权利要求1所述的二级浮动床离子交换 软化水处理工艺，其特征是再生时，再生液浓度为 4—8%，该工艺的再生比耗降至1.35以下。
5、一种采用权利要求1所述的二级浮动床离 子交换软化水处理工艺的设备，其特征是原水管道 (1)与I号交换柱(3)的底部相连，I号交换柱 (3)的顶部与II号交换柱(5)的底部的底部相 连，II号交换柱(5)的顶部与锅炉相连;在I号 交换柱(3)的顶部及底部分别设有进气阀(4) 及排水阀，I号、II号交换柱(3)(5)均安装在 基座上，在基座上还装有盐液箱(9)，盐液箱 (9)由贮盐箱(10)及计量箱(12)组成，贮盐 箱(10)的侧壁与原水管道(1)连通;贮盐箱 (10)与计量箱(12)采用连通阀(11)连通，在 计量箱(12)的上部有进气管(8)，下端设有自 动启闭机构(13)，启闭机构(13)的水射器 (14)的一侧管道原水管道(1)相连;另一侧管 道与清洗水软化器(6)的底部相连;在清洗水软 化器(6)底部还设有盐液滤膜(7)，上部为软化 器(6)的树脂层，清洗水软化器(6)的上端与 II号交换柱(5)的顶部相连;另在清洗水软化器 (6)的底部还设有排水阀。
6、如权利要求5所述的采用二级浮动床离子 交换软化水处理工艺的设备，其特征是在原水管道 (1)上还装有水流量计(2)，在再生液管道上也 装有流量计。
7、如权利要求5所述的采用二级浮动床离子 交换软化水处理工艺的设备，其特征是I、II号交 换柱(3)(5)的底部设有小阻力配水系统，采用 5只滤帽(18)呈环形布置。
8、如权利要求5所述的采用二级浮动床离子 交换软化水处理工艺的设备，其特征是计量箱 (12)的启闭机构(13)是由上盖(16)、密封垫 (15)及水射器(14)组成;在上盖的顶部有贮气 腔(17)，密封垫(15)与上盖(6)相连，并与 水射器(14)的上端口相触。
9、如权利要求5所述的采用二级浮动床离子 交换软化水处理工艺的设备，其特征是清洗水软化 器(6)的底部滤膜(7)为高分子聚乙烯醇，其 厚度为4-6毫米。
说明书
本发明涉及一种软化水处理工艺及其设备，尤 其是一种二级浮动床离子交换软化水处理工艺及其 设备。
目前，软化水处理技术已有较大的进步，各种 软水工艺及设备都相继产生，常用的软水处理技术 有：
(1)逆流再生固定床软水处理技术，具有逆 流再生的特点，但因其为固定床，再生时，自下而 上再生，易产生乱床现象，且再生工艺复杂，操作 阀门较多，工人操作管理费事，因而对于小型软水 处理应用中难于推广。
(2)浮动床逆流再生软水处理技术，由于采 用单级交换柱，柱体内树脂基本装满，无法通过反 洗膨胀展开进行清洗，必须定期采取体外清洗或体 内抽气擦洗方式以清除树脂层中的积泥，从而使附 属设备增加，亦难以应用于小型软水装置;
(3)自动切换钠离子交换器，该装置是80年 代开发的新产品，是一种自控单阀多柱浮床的组合 式设备，适用于小型软水车间;但是，该设备由于 柱体、罐体较多，多路阀加工复杂，一旦出现故 障，现场工人难以维修，并且工作交换容量太低， 使用效果难以如愿。
本发明的目的是为了避免上述现有技术不足之 处而提供一种交换容量大、流速大、出水水质好、 再生比耗低、不需体外清洗或体内抽气擦洗可自动 进行清洗与再生的二级浮动床离子交换软化水处理 工艺及其设备。
本发明的目的可通过如下措施来实现：
一种二级浮动床离子交换软化水处理工艺采 用：
a.运行时，原水经二级浮动床串联运行进行离 子交换，使水得以软化，并进入锅炉中使用;
b.软化周期结束后清洗时，打开I号交换柱的 顶部进气阀及底部排水阀，关闭软水阀快速排水， 使树脂呈松散状下落，则树脂层的残留污物随水排 出;
c.清洗后再生时，盐液箱的盐液通过清洗水软 化器底部的高分子聚乙烯醇溶膜过滤后经清洗水软 化器先使其树脂层再生后，再进入二级浮床逆流串 联再生;
d.再生后再进行逆向清洗，原水经过清洗水软 化器软化后，进入二级浮床逆流串联清洗;
e.逆向清洗后再进行正洗，原水经过二级浮床 串联清洗，打开清洗水软化器底部的排水阀，使II 号交换柱上部的逆向清洗废液排出，并使软化器底 部的滤膜得以清洗，正洗1分半钟后，即可进行正 常交换运行。
用于二级浮动床离子交换软化水处理工艺的设 备中，原水通过管道进行I号交换柱的底部，经过 柱内树脂层离子交换后从顶部流出，进入II号交换 柱的底部，经树脂层离子交换后软化水从顶部流出 进入锅炉;在I号交换柱的顶部及底部分别设有进 气阀及排水阀，I号、II号交换柱均安装在基座上， 在基座上还装有盐液箱，盐液箱由贮盐箱及计量箱 组成，贮盐箱的侧壁与原水管道连通;贮盐箱与计 量箱采用连通阀连通，在计量箱的上部有进气管， 下端中部有自动启闭机构，启闭机构的水射器的一 侧管道与原水管道相连，另一侧管道与清洗水软化 器的底部相连;在清洗水软化器底部还设有盐液滤 膜，上部为软化器的树脂层，盐液先使软化器的树 脂层再生后，再进入II号交换柱的顶部，自上而下 进行逆流串联再生，废液从I号交换柱的底部排水 阀排出;另清洗水软化器的底部还设有排水阀。
本发明的目的还可通过如下措施来实现：
二级浮动床离子交换软化水处理工艺，运行时 离子交换方式均为自下而上的浮动交换方式，其中 I号交换柱内的树脂填充率为75-80%，II号交换 柱的树脂填充率为95%。运行时I号交换柱的进 水硬度可达10毫摩尔/升(以1/2Ca2+计)以 上，出水硬度小于0.03毫摩尔/升，其交换流带 可达55-70米/时。再生时，再生液浓度为 4-8%，该工艺的再生比耗降至1.35以下。用于该 工艺的设备，在原水管道上还装有水流量计，在再 生液管道上也装有流量计，I、II号交换柱的底部 设有小阻力配水系统，采用5只滤帽呈环形布置; 计量箱的启闭机构是由上盖、密封垫及水射器组 成;在上盖有顶部的贮气腔，密封垫与上盖相连并 可封闭水射器的上端口，清洗水软化器的底部滤膜 为高分子聚乙烯醇，其厚度为4-6毫米。
本发明相比现有技术具有如下优点：
1、本发明采用两级浮床串联运行可最大限度 发挥浮床的优越性，交换流速高，原水硬度变化适 应性强，处理后出水水质好;
2、本发明两级浮床均采用逆流再生，两级串 联可使再生比耗至1.35以下，并使交换出水末端 的把关树脂得到高度再生;
3、本发明两级浮床树脂的填充度不同，即可 保证第一级的树脂清洗，又可充分利用第二级的有 效空间，另外提高了树脂的工作交换容量，高达 1300毫摩尔/升。
4、本发明设有独特的盐液过滤和清洗水软化 器，盐液过滤不采用笨重的砂滤，而使用人工合成 的高分子聚乙烯醇滤膜，并可在使用过程中作到自 动清洗。清洗水软化器，直接接原水作为逆向清洗 水，通过清洗水软化器后转为软化水，可保证再生 后的清洗效果;该清洗水软化器可作到自动连续再 生与交换。
5、本发明的再生盐系统采用密封箱体，上部 为贮盐箱，下部为计量箱，设有独特的启闭装置， 能可靠的控制每次再生时盐液的用量。
6、本发明在两只交换柱的底部设有小阻力配 水系统，各采用5只滤帽呈环形布置，配水较其它 形式均匀，并且更换方便。
7、本发明全部装置包括两根交换柱、盐再生 系统、盐液过滤及清洗水软化器、流量计及各种阀 门均设置在一固定支架上，组装成一个整体;可在 生产厂安装、调试，现场只需将压力大于 0.2MPar的原水管路与装置接通后即可投入使 用。
8、本发明采用快速排水清洗方式对第一级交 换柱进行清洗并配以自动进、排气阀，省去体外清 洗或体内抽气擦洗，设备结构简化，无需另设清洗 柱。
