專利名稱：氫-鈉離子聯(lián)合水處理工藝的制作方法
專利說明 本發(fā)明涉及一種通過陽離子交換樹脂處理水的方法。
在一般工業(yè)中，尤其是石油化學工業(yè)中，需要大量的軟化水及去離子水，在工業(yè)中，制取軟化水及去離子水有多種方法，其中最常見地，現(xiàn)在普遍采用的方法是離子交換法。如《給水處理》第八章中提到的方法，軟化水的生產方法是陽離子樹脂經鹽再生R2Ca(Mg)+2NaCl→2RNa+Ca(Mg)Cl2用再生后的工作型樹脂RNa生產軟化水;2RNa+Ca++(Mg)++→R2Ca(Mg)+2Na+，流經陽離子樹脂的水Ca++Mg++被除去，即成為軟化水。生產去離子水的第一步是生產H+水，H+水和軟化水的生產方法基水一樣，只是生產H+水時樹脂再生是用酸，R2Ca(Mg·2Na)+2HCl→2RH+Ca(Mg2Na)Cl2用再生后的工作型樹脂2RH生產H+水2RH+Ca++(Mg++2Na+)→R2Ca(Mg2Na)+2H+流經陽離子樹脂的水Ca++Mg++Na+被除去，全部換成H+水。
多年來提高水質，降低消耗、減少廢液排放、減輕勞動強度一直是水處理工作者追求的。在這方面已經取得一些比較有效的成果，如《給水處理》P218～P224上寫的逆流再生，移動床，流動床以及《給水處理》P236寫的雙層床都屬于離子交換器的新工藝，雖然每一種設備都在某一方面有較大的進步和提高，但是到目前為止，H+交換器與Na+交換器在工業(yè)生產中都是分別設置的專一設備，并按其各自的目的，規(guī)律分別進行反洗、正洗、再生、運行等工序，周而復始往復進行。尤其是陽離子交換器，當它除掉Ca++Mg++Na+生產H+水時，只要Na+達到規(guī)定值就稱失效，就要經過反洗、再生、正洗等工序進行處理，然后投入運行，這就造成了設備、原料、能源方面的浪費以及增加了廢液的排放。
本發(fā)明的目的是提供一種在一套裝置中即生產H+水，又生產軟化水的新工藝。
為了達到上述目的，本發(fā)明采用了一般的陽離子交換器，先將交換器中的陽離子交換樹脂用酸再生好，恢復其工作型樹脂2RH，未經處理的水流經陽離子交換器，前期生產H+水，后期生產軟化水。
本發(fā)明是通過下述方式完成的;未經處理的水通過用酸處理好的陽離子交換器(1)，生產出H+水，此水進入H+水水箱(3)，在生產H+水的過程中不斷在陽離子交換器底部取水樣化驗，當水中Na+含量達到規(guī)定值時，關閉H+水出水閥門(6)，開啟軟化水出口閥門(7)，使軟化水流入軟化水水箱(2)。在生產軟化水過程中，在陽離子交換器(1)底部取樣化驗，當出水中含Ca++Mg++達到規(guī)定值時為樹脂失效，這時關閉軟化水出口閥(7)。失效后的陽離子交換器(1)用HCl再生，經過反洗-再生-正洗后恢復使用再次投入運行。
在本發(fā)明中，當水流經陽離子交換器(1)后，在進入H+水水箱(3)前可經一脫CO2器(5)，以達到除去水中的CO2，減輕陽離子交換器的負擔。
在本發(fā)明中，當軟化水流出陽離子交換器(1)進入軟化水箱前，可經一混合器(4)，使出水的堿變混合均勻，并除去部分CO2。
本發(fā)明的方法由于充分利用了制H+水后的失效樹脂的交換能力，充分利用了制H+水后的“失效態(tài)”中的Na+型樹脂，因而，陽離子交換樹脂可以不用食鹽再生直接生產軟化水達到了降低消耗，減少廢液排放，簡化工藝設備一系列技術經濟優(yōu)化效果。
圖一為本發(fā)明工藝流程圖。圖中(1)為陽離子交換器。(2)為軟化水水箱。(3)為H+水水箱。(4)為混合器。(5)為脫CO2鰲＃ )為H+水出口閥。(7)為軟化水出口閥。
本發(fā)明實施例 本實驗采用的是φ36的陽離子交換柱，強陽樹脂米用美國羅姆哈斯公司生產的stratabed122，弱陽樹脂采用的是stratabed84，樹脂比例為1∶1，層高各500mm，還原用工業(yè)HCl。
實驗步驟 1.用HCl處理陽離子交換樹脂，使其恢復工作型樹脂2RH。將處理好的樹脂裝入陽離子交換器(1)內。
2.將一般工業(yè)用水從上部引入陽離子交換器(1)內，未處理的工業(yè)用水流經陽離子交換器(1)生產出H+水。打開閥門(6)，H+水經脫CO2器(5)流入H+水箱(3)。
3.在生產H+水的過程中，不斷在陽離子交換器(1)底部取水樣化驗，當水中Na+含量達到規(guī)定值時，關閉H+水口閥門(6)，開啟軟化水出口閥門(7)，軟化水經混合器(4)流入軟化水水箱(2)。
4.在生產軟化水過程中，在陽離子交換器(1)底部取樣化驗，當水中含Ca++Mg++達到規(guī)定值時為樹脂失效。這時關閉軟化水出口閥門(7)。
5.失效后的陽離子交換樹脂用HCl在交換器(1)內再生，經反洗-再生-正洗后恢復使用再次投入運行。
實驗結果見表一。
從實驗結果中我們可以看出H+-Na+聯(lián)合水處理工藝在制H+水的階段中水質和單一H+水離子交換工藝相比水質基本一致。在Na+交換階段水的硬度合格，并能降低含鹽量和堿變。軟化水的堿變由4.6mmol/L降為1.13mmol/L下降了76%，相應的含鹽量下降了58%。從酸的利用率、樹脂交換容量看都有了相應的提高。


權利要求
一種通過陽離子交換樹脂處理水的方法，其特征在于本工藝是將H+交換器和Na+交換器合為一體，用一套裝置，前期生產H+水，后期生產軟化水。
本發(fā)明具體工藝流程為
未經處理的水流經陽離子交換器(1)生產出H+水，生產出的H+水經一脫除CO2器(5)送至H+水水箱(3)，在生產H+水過程中，在陽離子交換器(1)底部取樣化驗，達到規(guī)定值關閉H+水出口閥門(6)，開啟軟化水出口閥門(7)，軟化水經一混合器(4)送至軟化水水箱(2)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種新的利用陽離子交換樹脂處理水的方法，本發(fā)明將生產H+水及軟化水的工藝合為一體，前期生產H+水，后期利用前期產生的Na+型樹脂生產軟化水，做到了綜合利用。本工藝具有提高設備利用率，減少廢液排放，降低消耗，減輕勞動強度等特點。
文檔編號C01G49/10GK1037883SQ89102948
公開日1989年12月13日 申請日期1989年4月29日 優(yōu)先權日1988年4月29日
發(fā)明者張書春, 王樹娥 申請人:天津石油化工公司熱電廠