專利名稱：U型組合離子交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于水處理設(shè)備。
為了對(duì)含有Ca、Mg的原水進(jìn)行軟化，主要采用鈉離子交換法，所以離子交換器是鍋爐、冷卻設(shè)備不可缺少的水處理設(shè)備。現(xiàn)有的離子交換器一般為能承受4－6公斤／厘米2壓力的鋼罐，內(nèi)部裝填離子交換樹脂。根據(jù)其運(yùn)行方向的區(qū)別，分為順流再生離子交換器和逆流再生離子交換器，前者是指原水與再生液分別自上而下以同一方向流經(jīng)離子交換器，后者是指原水與再生液流向相反的離子交換器。逆流再生交換器較之順流再生交換器，可節(jié)約再生劑，提高出水質(zhì)量，但設(shè)備較復(fù)雜，操作步驟多，對(duì)原水要求較高。而且容易出現(xiàn)交換劑亂層，并需要頂壓措施?，F(xiàn)有一種浮床離子交換器，也采用對(duì)流再生方式，但其運(yùn)行和再生的水流方向恰好與逆流再生相反，即運(yùn)行時(shí)，水流是自下而上，同時(shí)將樹脂層托起，再生時(shí)，再生液流動(dòng)方向是自上而下，此種交換器比順流再生和逆流再生交換器更充分利用了交換器容積，水流阻力小，沒有反洗過程，節(jié)約了反洗水，也不會(huì)引起交換劑亂層。但對(duì)進(jìn)水濁度要求高，并要增設(shè)體外反洗設(shè)備。以上各種離子交換器的離子交換柱與再生液系統(tǒng)是分離的。
針對(duì)現(xiàn)有離子交換器的缺陷，本實(shí)用新型是要綜合各種離子交換器的長(zhǎng)處，設(shè)計(jì)一種新型組合式離子交換器。
這種U型組合離子交換器由U型離子變換柱、外部管路系統(tǒng)和再生液系統(tǒng)組成，并且三者聯(lián)為一體，U型離子變換柱兩端開口處分別設(shè)有進(jìn)水、排再生液裝置和進(jìn)再生液、排水裝置，在有進(jìn)水、排再生液裝置的一側(cè)設(shè)有局部反洗進(jìn)水裝置。U型離子交換柱內(nèi)兩端交換樹脂表面以上有壓脂層，U型離子交換柱底部中間的交換樹脂用隔板隔開。外部管路系統(tǒng)由進(jìn)水管、出水管、進(jìn)再生液管、出再生液管、局部反洗進(jìn)水管、局部反洗出水管、正洗出水管組成；再生液系統(tǒng)由溶鹽柱、鹽液過濾柱、鹽液箱、再生泵及其之間的連接管路組成。
這種U型組合離子交換器由于采用U型離子交換柱，運(yùn)行中采用逆流再生方式，這樣不僅集中了順流再生、逆流再生及浮床式離子交換器的優(yōu)點(diǎn)，而且克服了以往罐式離子交換器的缺點(diǎn)。具體說，有以下特點(diǎn)(1)原水與再生液進(jìn)出口都在上部，因此不需石英砂墊層，避免了硅鈣污染；(2)由于綜合了固定床與浮動(dòng)床的特點(diǎn)，解決了逆流再生時(shí)交換劑亂層及順流再生時(shí)浪費(fèi)再生劑的問題；(3)對(duì)進(jìn)水流速無嚴(yán)格界限；(4)水力條件好，柱內(nèi)樹脂無死角；(5)由于進(jìn)水、進(jìn)液都在上部，水體攜帶的懸浮物不會(huì)積在樹脂層底部，因此只需清洗表面，不需大反洗；(6)設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便，易掌握。同時(shí)由于U型離子交換柱與再生液系統(tǒng)聯(lián)為一體，安裝和操作更為方便。


圖1為U型組合離子交換器整體示意圖。其中(1)為U型離子交換柱；(2)為鹽液箱；(3)為溶鹽柱；(4)為鹽液過濾柱；(5)為再生泵；(6)為流量計(jì)；(7)為進(jìn)水管；(8)為出水管；(9)為進(jìn)再生液管；(10)為出再生液管；(11)為局部反洗進(jìn)水管；(12)為局部反洗出水管；(13)為正洗出水管。
圖2為U型離子交換柱示意圖。其中(14)為法蘭；(15)為隔板；(16)為窺視鏡；(17)為支座；(18)為反洗進(jìn)水管。
圖3為隔板示意圖。
圖4為反洗進(jìn)水裝置(多孔水管)示意圖。
圖5為鹽液箱示意圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。如附圖1所示，這種U型組合離子交換器的操作運(yùn)行分為四道工序1.正常運(yùn)行開啟閥門13＃經(jīng)進(jìn)水管(7)進(jìn)自來水，水經(jīng)過U型離子交換柱(1)軟化后，開啟閥門2＃，軟化水經(jīng)出水管(8)至軟水箱；2.小反洗開啟閥門15＃，自來水經(jīng)局部反洗進(jìn)水管(11)進(jìn)入U(xiǎn)型離子交換柱進(jìn)行小反洗，再開閥門14＃，使反洗水經(jīng)局部反洗出水管(12)排至下水道；3.再生a.配制食鹽溶液將定量食鹽裝入溶鹽柱(3)，開啟閥門4＃，進(jìn)軟水，啟動(dòng)再生泵(5)，開啟閥門6＃，軟水進(jìn)入溶鹽柱，形成再生液，由頂部進(jìn)入鹽液過濾柱(4)，過濾后，再開啟閥門11＃，再生液進(jìn)入鹽液箱(2)；b.鹽液過濾柱反沖洗開啟閥門12＃，自來水由低部進(jìn)入鹽液過濾柱再開啟閥門9＃，反洗水排入下水道；c.再生開啟閥門8＃，再生液由鹽液箱排出，啟動(dòng)再生泵，開啟閥門3＃，再生液經(jīng)流量計(jì)(6)、和進(jìn)再生液管(9)進(jìn)入U(xiǎn)型離子交換柱，開啟閥門14＃，再生后的廢液經(jīng)出再生液管(10)排入下水道；4.正洗開啟閥門13＃，進(jìn)自來水，開啟閥門1＃排水，并隨時(shí)化驗(yàn)排出的水質(zhì)，當(dāng)水質(zhì)合格時(shí)，關(guān)閉閥門1＃，開啟閥門2＃，出合格軟水至軟水箱。
下面以U型離子交換柱直徑為300mm的一種離子交換器為實(shí)例作進(jìn)一步說明。其技術(shù)性能情況為U型離子交換柱長(zhǎng)度為3800mm，交換樹脂長(zhǎng)度為3500mm，交換樹脂體積為0.245M’(280公斤)，鹽溶柱直徑為200mm，高度為500mm，鹽液過濾柱直徑為200mm，高度為1000mm，鹽液箱容積為0.6M’，設(shè)備正常運(yùn)行流速為40m／h。U型離子交換柱內(nèi)的進(jìn)水、排再生液裝置和進(jìn)再生液、排水裝置均采用孔板濾網(wǎng)，局部反洗進(jìn)水裝置采用多孔水管(如附圖4所示)。多孔水管位于U型離子交換柱內(nèi)進(jìn)水、排再生液一側(cè)的壓脂層與交換樹脂之間。U型離子交換器器體中間用隔板(如附圖3所示)隔開，樹脂的有效層和保護(hù)層被有效的分開，而無易位可能。為了更有效地解決交換樹脂亂層問題，在U型離子交換柱兩端封頭下的法蘭之間各設(shè)隔板，以便固定壓脂層和交換樹脂。為監(jiān)視操作的實(shí)際情況及樹脂高度，在U型離子交換柱兩側(cè)殼體上部分別設(shè)有窺視鏡，窺視孔內(nèi)壁玻璃應(yīng)與殼體內(nèi)壁平行。為充分保證交換樹脂不亂層，并對(duì)進(jìn)水起過濾作用，壓脂層高度應(yīng)以250mm為宜。這種U型組合離子交換器各部件聯(lián)為一體，其再生液系統(tǒng)位于U型離子交換柱中間，鹽液箱位于上部，溶鹽柱和溶液過濾柱在鹽液箱下面并列。為保證有足夠強(qiáng)度，U型離子交換柱的殼體用4mm鋼板制成。
權(quán)利要求1.一種U型組合離子交換器，它由離子交換柱、外部管路系統(tǒng)及再生液系統(tǒng)組成，其特征在于(1)離子交換柱為U型，U型離子交換柱兩端開口處分別有進(jìn)水、排再生液裝置和進(jìn)再生液、排水裝置，有進(jìn)水、排再生液裝置的一側(cè)設(shè)有局部反洗進(jìn)水裝置，U型離子交換柱兩端內(nèi)交換樹脂表面以上有壓脂層，U型離子交換柱底部中間的交換樹脂用隔板隔開；(2)外部管路系統(tǒng)由進(jìn)水管、出水管、進(jìn)再生液管、出再生液管、局部反洗進(jìn)水管、局部反洗出水管、正洗出水管組成；(3)再生液系統(tǒng)由溶鹽柱、鹽液過濾柱、鹽液箱、再生泵及其之間的連接管路組成；(4)U型離子交換柱、外部管路系統(tǒng)、再生液系統(tǒng)三者聯(lián)為一體。
2.如權(quán)利要求1所述的U型組合離子交換器，其特征在于U型離子交換柱內(nèi)的進(jìn)水、排再生液裝置和進(jìn)再生液、排水裝置均采用孔板濾網(wǎng)，局部反洗進(jìn)水裝置采用多孔水管。
3.如權(quán)利要求1所述的U型組合離子交換器，其特征在于U型離子交換柱兩側(cè)殼體上部分別設(shè)有窺視鏡。
4.如權(quán)利要求1所述的U型組合離子交換器，其特征在于U型離子交換柱兩端上部的壓脂層厚度各為250mm。
5.如權(quán)利要求1所述的U型組合離子交換器，其特征在于U型離子交換柱兩端封頭下的法蘭之間均沒有隔板。
6.如權(quán)利要求1或2所述的U型組合離子交換器，其特征在于局部反洗進(jìn)水裝置(即多孔水管)位于U型離子交換柱進(jìn)水、排再生液裝置一側(cè)的壓脂層與交換樹脂之間。
7.如權(quán)利要求1所述的U型組合離子交換器，其特征在于再生液系統(tǒng)固定于U型離子交換柱中間，鹽液箱位于上部，溶鹽柱和鹽液過濾柱在下面并列。
8.如權(quán)利要求1所述的U型組合離子交換器，其特征在于U型離子交換柱的殼體用4mm鋼板制成。
專利摘要一種U型組合離子交換器。它由U型離子交換柱、外部管路系統(tǒng)和再生液系統(tǒng)組成，三部分聯(lián)為一體。U型離子交換柱內(nèi)面端分別有進(jìn)水排液裝置、進(jìn)液排水裝置及局部反洗進(jìn)水裝置。U型離子交換柱內(nèi)的交換樹脂分別由三個(gè)隔板固定，交換樹脂最上部均有壓脂層固定。這種新型組合離子交換器采用逆流再生式，但水、液進(jìn)出口都在上部，因而集中了順流再生、逆流再生交換器及浮床式交換器的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B01J47/02GK2064265SQ8920585
公開日1990年10月24日 申請(qǐng)日期1989年7月28日 優(yōu)先權(quán)日1989年7月28日
發(fā)明者尹承國(guó) 申請(qǐng)人:濟(jì)南市長(zhǎng)清張夏水暖器材廠