專利名稱：一種雙室浮動床離子交換制脫鹽水方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙室浮動床離子交換制脫鹽水方法，特別是利用兩套雙室浮動床離子交換制脫鹽水裝置組合制脫鹽水的方法，以及適合于該方法的裝置。
背景技術(shù)：
近年來，雙室浮動床離子交換制脫鹽水エ藝及其裝置的應(yīng)用越來越廣泛，涉及電力、石化、冶金等多個行業(yè)。其エ藝流程一般為新鮮水依次通過陽床下室、陽床上室、脫碳器、中間水泵、陰床下室、陰床上室、脫鹽水箱和脫鹽水泵供用戶使用。一般是設(shè)計雙套浮動床裝置，ー套裝置運(yùn)行，ー套裝置再生后備用。與逆流再生固定床裝置相比，浮動床裝置本體結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，無需中間排液裝置，再生操作簡便、步驟少，且由于再生液是從上至下流動，不必?fù)?dān)心再生時亂層；其ニ， 再生比耗低，出水水質(zhì)好,再生劑比耗一般為I. 1-1. 4，再生劑利用率80%左右，再生劑利用率高，排放廢液少，減輕了對環(huán)境的污染，此外，由于保護(hù)層一直保持良好的再生度，出水水質(zhì)好；其三，浮動床制水運(yùn)行時，運(yùn)行流速高，在一定エ況下保持較高流速，有利于離子交換樹脂層的壓緊，因此流速越高，制水量越大，出水水質(zhì)就越好。鑒于浮動床的上述特點(diǎn)，目前國內(nèi)越來愈多的企業(yè)采用浮動床脫鹽水裝置。浮動床裝置雖然有許多優(yōu)點(diǎn)，但也存在著ー些缺點(diǎn)，主要包括以下內(nèi)容。I)浮動床的優(yōu)點(diǎn)只有在成床后連續(xù)運(yùn)行，直到失效后落床再生，方能充分體現(xiàn)出來。浮動床運(yùn)行后，在一個制水周期內(nèi)一般不允許停床，因?yàn)槁浯?、成床極易造成樹脂亂層，亂層后的下一次成床制水出水水質(zhì)不穩(wěn)定，且制水周期大大縮短。因此，當(dāng)用水単元出現(xiàn)問題不需要脫鹽水時，浮動床也還必須不斷地生產(chǎn)脫鹽水，生產(chǎn)出來的脫鹽水只能外排浪費(fèi)掉。2)浮動床在制水運(yùn)行中有最低流速的限制，當(dāng)制水流速低于最低流速時，成床樹脂壓緊程度降低，會導(dǎo)致出水水質(zhì)惡化。因此無論用水単位用水多少，都必須滿負(fù)荷運(yùn)行。而用水単位一般在剛開始運(yùn)行時都是低于負(fù)荷運(yùn)行，對脫鹽水用量需求低，也造成了大量的脫鹽水外排。3)浮動床啟動制水從陰床成床到出合格水，沖洗時間比較長，時間一般在半小時到一小時之間，若再生不好甚至更長，造成排放水過多，浪費(fèi)量太大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種雙室浮動床離子交換制脫鹽水方法，以解決制水周期內(nèi)后序用水単位用水量與制水量不匹配，造成脫鹽水外排浪費(fèi)的問題。提供ー種適合于上述方法的裝置，也是本發(fā)明的目的之一。本發(fā)明的雙室浮動床離子交換制脫鹽水方法是同時設(shè)置兩套雙室浮動床離子交換脫鹽水裝置，在每套裝置的陽床進(jìn)水管與陰床出水管之間設(shè)置連通管路，各自的連通管路上設(shè)有中間水箱和中間水泵；在兩套裝置之間的陽床進(jìn)水管與陰床出水管之間交叉設(shè)置連通管路，并在所有連通管路上設(shè)有控制閥門，這樣，來自新鮮水管路的新鮮水通過控制閥門的開閉，選擇在兩套裝置中進(jìn)行單套裝置制水、兩套裝置串聯(lián)制水、單套裝置閉路循環(huán)或雙套裝置閉路循環(huán)的模式運(yùn)行，得到脫鹽水進(jìn)入脫鹽水箱。具體地，所述的單套裝置制水模式是來自新鮮水管路的新鮮水通過陽床進(jìn)水管進(jìn)入ー套裝置的陽床中，穿過床層，經(jīng)陽床出水管進(jìn)入中間水箱，經(jīng)過中間水泵從陰床進(jìn)水管進(jìn)入陰床中，穿過床層，經(jīng)陰床出水管進(jìn)入脫鹽水箱中。進(jìn)而，所述的兩套裝置串聯(lián)制水模式是來自新鮮水管路的新鮮水在ー套裝置的陽床和陰床中通過后，返回到另ー套裝置的陽床進(jìn)水管，再次從另ー套裝置的陽床和陰床中通過，進(jìn)入脫鹽水箱中，也就是將兩套裝置串聯(lián)使用。所述的單套裝置閉路循環(huán)模式是來自新鮮水管路的新鮮水在ー套裝置的陽床和陰床中通過后，返回到該裝置的陽床進(jìn)水管，在該裝置的陽床和陰床中循環(huán)，不進(jìn)入脫鹽水箱中。所述的雙套裝置閉路循環(huán)模式是來自新鮮水管路的新鮮水在ー套裝置的陽床和 陰床中通過后，返回到另ー套裝置的陽床進(jìn)水管，再次從另ー套裝置的陽床和陰床中通過，在兩套裝置的陽床和陰床中循環(huán)，不進(jìn)入脫鹽水箱中。本發(fā)明的雙室浮動床離子交換制脫鹽水方法保持了浮動床原有的制水、再生及體外清洗全部操作，僅通過在陰床與陽床之間，運(yùn)行裝置與再生備用裝置之間設(shè)置連通管道及控制閥門，實(shí)現(xiàn)了除單套裝置制水外的兩套裝置串聯(lián)制水、單套裝置閉路循環(huán)和雙套裝置閉路循環(huán)三種新的運(yùn)行模式。其中，閉路循環(huán)運(yùn)行模式的特點(diǎn)是以中間水泵作為動カ源，通過陰床、陽床之間的連通管道，使脫鹽水裝置內(nèi)部實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)，其主要作用及目的為1)、當(dāng)生產(chǎn)系統(tǒng)對脫鹽水需求量低于裝置最低流速吋，利用脫鹽水箱的緩沖作用和浮動床自有動カ條件及裝置保有水量，滿足浮動床成床運(yùn)行條件，此時裝置不再向脫鹽水箱供水；2)、利用多次循環(huán)制水，使裝置保有水品質(zhì)得到極大提高，用于制備少量高品質(zhì)的分析級用水；3)、作為其它運(yùn)行模式的中間操作程序。串聯(lián)制水運(yùn)行模式的特點(diǎn)是以第一套脫鹽水裝置作為制水床，第二套脫鹽水裝置作為保護(hù)床，達(dá)到取消制水床保護(hù)層，延長制水周期，提高脫鹽水品質(zhì)的目的，其主要作用為以再生合格后的脫鹽水裝置作為制水床直接起床制水，當(dāng)陰床出水達(dá)到脫鹽水水質(zhì)指標(biāo)后與運(yùn)行出水床進(jìn)行切換，取消起床沖洗的操作，達(dá)到降低自用水率的目的。本發(fā)明還提供了一種雙室浮動床離子交換制脫鹽水裝置，包括
ー個第一陽床和ー個第一陰床，第一陽床的出水管與第一陰床的進(jìn)水管連通，并在第一陽床與第一陰床之間的連通管路上設(shè)有第一中間水箱和第一中間水泵；
ー個第二陽床和ー個第二陰床，第二陽床的出水管與第二陰床的進(jìn)水管連通，并在第ニ陽床與第二陰床之間的連通管道上設(shè)有第二中間水箱和第二中間水泵；
所述第一陽床的進(jìn)水管、第二陽床的進(jìn)水管、第一陰床的出水管、第二陰床的出水管之間通過管路連通；
所述第一陽床和第二陽床的進(jìn)水管連通新鮮水管路；
所述第一陰床和第二陰床的出水管連通脫鹽水箱；
并在所有連通管路上設(shè)有控制閥門。
由于脫鹽水箱的儲水量有限，當(dāng)儲滿水時，如不停床，則制出的脫鹽水需要外排，造成浪費(fèi)；停止制水，落床則導(dǎo)致數(shù)脂亂層，出水水質(zhì)惡化，使再生周期縮短，生產(chǎn)成本大幅升高。本發(fā)明裝置將陰床出水通過連通管道導(dǎo)入陽床，實(shí)現(xiàn)了在新鮮水不進(jìn)入陽床制取脫鹽水，不向脫鹽水箱送水的情況下，保持裝置不落床，維持裝置的運(yùn)行最佳條件。從而解決了脫鹽水外排量大的問題，達(dá)到了減少外排水量，節(jié)約用水的目的。由于本發(fā)明裝置以出水床整個床層高度作為樹脂保護(hù)層，脫鹽水水質(zhì)可靠度提高5倍以上,水質(zhì)指標(biāo)提高近10倍。本發(fā)明裝置的特點(diǎn)主要為1)、浮動床運(yùn)行無最低制水量限制，在水質(zhì)指標(biāo)提高的基礎(chǔ)上，裝置再生后成床取消沖洗工序，達(dá)到節(jié)水目的；2)、裝置運(yùn)行時，樹脂層全部用于離子交換，無保護(hù)層設(shè)置，延長再生周期，降低裝置自用水率；3)、備用床作為保護(hù)床，提高水質(zhì)保障度，降低操作風(fēng)險。


圖I為本發(fā)明雙室浮動床離子交換制脫鹽水裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式雙室浮動床離子交換制脫鹽水裝置的結(jié)構(gòu)如圖1，包括有第一陽床I、第一陰床2、第二陽床3、第二陰床4，第一陽床I和第二陽床3的進(jìn)水管共同連接新鮮水管路，第一陽床I的出水管通過第一中間水箱5和第一中間水泵6后，與第一陰床2的進(jìn)水管連通，第二陽床3的出水管通過第二中間水箱7和第二中間水泵8后，與第二陰床4的進(jìn)水管連通，第一陽床I的進(jìn)水管、第二陽床3的進(jìn)水管、第一陰床2的出水管、第二陰床4的出水管之間通過管路連通，第一陰床2和第二陰床4的出水管連通脫鹽水箱9，并在所有的連通管路上設(shè)有控制閥門。來自新鮮水管路的新鮮水通過各連通管路上控制閥門的合理開閉，選擇在兩套裝置中進(jìn)行單套裝置制水、兩套裝置串聯(lián)制水、單套裝置閉路循環(huán)或雙套裝置閉路循環(huán)的模式運(yùn)行，得到的脫鹽水進(jìn)入脫鹽水箱9中。I、單套裝置制水模式新鮮水一第一陽床下室一第一陽床上室一第一中間水箱一第一中間水泵一第一陰床下室一第一陰床上室一脫鹽水箱。一套裝置制水，另一套裝置再生處理。2、兩套裝置制水模式新鮮水一第一陽床下室一第一陽床上室一第一中間水箱一第一中間水泵一第一陰床下室一第一陰床上室一第二陽床下室一第二陽床上室一第二中間水箱一第二中間水泵一第二陰床下室一第二陰床上室一脫鹽水箱。一套裝置再生好后，使用串聯(lián)制水方式，將再生好裝置的出水再進(jìn)入另一裝置中，至再生好裝置出水合格反串，用再生好裝置對出水進(jìn)一步把關(guān)。此種操作模式解決再生裝置出水前沖洗時間長外排水量大的問題，幾乎沒有外排水。兩套裝置串聯(lián)制水,水質(zhì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于設(shè)計指標(biāo)，電導(dǎo)率< I μ s/cm、硬度為零、娃含量為零。雙套裝置制水在第一套完全失效后再進(jìn)行再生，第二套裝置充當(dāng)保護(hù)層，利用了第一套裝置的保護(hù)層，第一套裝置樹脂的失效度提高，再生度提高，延長了制水周期，降低了制水成本。
3、單套裝置閉路循環(huán)模式新鮮水一第一陽床下室一第一陽床上室一第一中間水箱一第一中間水泵一第一陰床下室一第一陰床上室一第一陽床下室一第一陽床上室一第一中間水箱一第一中間水泵一第一陰床下室一第一陰床上室……如此循環(huán)。當(dāng)后工序用水量小，水箱液位高不需制水而又保證床體不落床時，采用自身循環(huán)，從而解決多余脫鹽水外排及落床、成床造成的亂層及不能及時出合格水的問題。當(dāng)后工序用水量突然增大時，立即解除閉路循環(huán)，開啟陽床的新鮮水閥門和陰床的出水閥門，即可立即送出合格的脫鹽水。
4、兩套裝置閉路循環(huán)模式新鮮水一第一陽床一第一中間水箱一第一中間水泵—第一陰床一第二陽床一第二中間水箱一第二中間水泵一第二陰床一第一陽床一第一中間水箱一第一中間水泵一第一陰床一第二陽床一第二中間水箱一第二中間水泵一第二陰床……如此循環(huán)。穩(wěn)定制水流速，適當(dāng)?shù)牧魉倏梢愿纳拼矁?nèi)水力工況，使配水均勻，同時根據(jù)離子交換理論，當(dāng)水流速適當(dāng)時，可以降低樹脂的邊界水膜厚度，減小交換離子的膜滲透距離，有利用膜擴(kuò)散的進(jìn)行，并有利用離子交換，使浮床出水質(zhì)量得到保證，樹脂工作交換容量也得到提聞。
權(quán)利要求
1.一種雙室浮動床離子交換制脫鹽水方法，所述方法設(shè)置兩套雙室浮動床離子交換脫鹽水裝置，在每套裝置的陽床進(jìn)水管與陰床出水管之間設(shè)置連通管路，各自的連通管路上設(shè)有中間水箱和中間水泵；在兩套裝置之間的陽床進(jìn)水管與陰床出水管之間交叉設(shè)置連通管路，并在所有連通管路上設(shè)有控制閥門，來自新鮮水管路的新鮮水通過控制閥門的開閉，選擇在兩套裝置中進(jìn)行單套裝置制水、兩套裝置串聯(lián)制水、單套裝置閉路循環(huán)或雙套裝置閉路循環(huán)的模式運(yùn)行，得到脫鹽水進(jìn)入脫鹽水箱。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙室浮動床離子交換制脫鹽水方法，其特征是所述的單套裝置制水模式是來自新鮮水管路的新鮮水通過陽床進(jìn)水管進(jìn)入一套裝置的陽床中，穿過床層，經(jīng)陽床出水管進(jìn)入中間水箱，經(jīng)過中間水泵從陰床進(jìn)水管進(jìn)入陰床中，穿過床層，經(jīng)陰床出水管進(jìn)入脫鹽水箱中。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙室浮動床離子交換制脫鹽水方法，其特征是所述的兩套裝置串聯(lián)制水模式是來自新鮮水管路的新鮮水在一套裝置的陽床和陰床中通過后，返回到另一套裝置的陽床進(jìn)水管，再次從另一套裝置的陽床和陰床中通過，進(jìn)入脫鹽水箱中。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙室浮動床離子交換制脫鹽水方法，其特征是所述的單套裝置閉路循環(huán)模式是來自新鮮水管路的新鮮水在一套裝置的陽床和陰床中通過后，返回到該裝置的陽床進(jìn)水管，在該裝置的陽床和陰床中循環(huán)，不進(jìn)入脫鹽水箱中。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙室浮動床離子交換制脫鹽水方法，其特征是所述的雙套裝置閉路循環(huán)模式是來自新鮮水管路的新鮮水在一套裝置的陽床和陰床中通過后，返回到另一套裝置的陽床進(jìn)水管，再次從另一套裝置的陽床和陰床中通過，在兩套裝置的陽床和陰床中循環(huán)，不進(jìn)入脫鹽水箱中。
6.一種雙室浮動床離子交換制脫鹽水裝置，包括 一個第一陽床和一個第一陰床，第一陽床的出水管與第一陰床的進(jìn)水管連通，并在第一陽床與第一陰床之間的連通管路上設(shè)有第一中間水箱和第一中間水泵； 一個第二陽床和一個第二陰床，第二陽床的出水管與第二陰床的進(jìn)水管連通，并在第二陽床與第二陰床之間的連通管道上設(shè)有第二中間水箱和第二中間水泵； 所述第一陽床的進(jìn)水管、第二陽床的進(jìn)水管、第一陰床的出水管、第二陰床的出水管之間通過管路連通； 所述第一陽床和第二陽床的進(jìn)水管連通新鮮水管路； 所述第一陰床和第二陰床的出水管連通脫鹽水箱； 并在所有連通管路上設(shè)有控制閥門。
全文摘要
一種雙室浮動床離子交換制脫鹽水方法及裝置，同時設(shè)置兩套雙室浮動床離子交換脫鹽水裝置，在每套裝置的陽床進(jìn)水管與陰床出水管之間設(shè)置連通管路，各自的連通管路上設(shè)有中間水箱和中間水泵；在兩套裝置之間的陽床進(jìn)水管與陰床出水管之間交叉設(shè)置連通管路，并在所有連通管路上設(shè)有控制閥門，通過控制閥門的開閉，選擇在兩套裝置中進(jìn)行單套裝置制水、兩套裝置串聯(lián)制水、單套裝置閉路循環(huán)或雙套裝置閉路循環(huán)的模式運(yùn)行。本發(fā)明在新鮮水不進(jìn)入陽床，不向脫鹽水箱送水的情況下，保持裝置不落床，維持裝置的運(yùn)行最佳條件，解決了脫鹽水外排量大的問題，達(dá)到了減少外排水量，節(jié)約用水的目的。
文檔編號C02F1/42GK102838185SQ20121036018
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月25日
發(fā)明者劉文杰, 李金喜, 師晉愷, 劉國玉 申請人:山西焦化股份有限公司