复床离子交换树脂电再生装置制造方法及图纸

一种复床离子交换树脂失效后电再生的装置，涉及离子交换水处理脱盐技术中复床离子交换树脂失效后再生的装置。这种装置采用了膜法水处理和离子交换相结合的新技术，它的特征是膜对构成中增添了双极膜，在外加直流电场的作用下，水电离为Ｈ↑［＋］和ＯＨ↑［－］离子，分别与失效树脂上的离子发生交换反应，使阴阳床失效树脂分别在它们的电再生室中得到电再生。另外，浓水室填充有导电用树脂。复床离子交换树脂电再生装置，可长期稳定运行，树脂电再生效果很好；运行不消耗酸碱化学药剂，无废物排放，不污染水体和环境；只消耗少量电能和纯水，能耗低，经济效益极好；操作简单，使用方便。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及离子交换水处理脱盐技术中复床离子交换树脂失效后再生的装置。
技术介绍
目前，离子交换水处理中复床和混床是火力发电、电子、制药等行业制取纯水和超纯水工艺中的常用设备。复床是指阳树脂和阴树脂分置于两个设备中，一为阳床，另一为阴床，以区别于这两种树脂混合同置于一个设备中的混床。对复床中填有阳树脂的阳床，在阳树脂工作失效后要用一定浓度的强酸(如HCl或H2SO4)将其阳树脂再生；对填有阴树脂的阳床，则要用一定浓度的强碱(如NaOH)将其阴树脂再生，这种恢复树脂交换能力的方法称为化学药剂再生。这种酸碱化学药剂再生存在如下缺点1 酸碱或再生药剂利用率低，化学药剂中占很大容量百分比的离子没有得到利用；2 大量废酸废碱溶液和清洗废水排放，腐蚀下水道，并污染水体，破坏生态平衡，污染环境；3 再生系统复杂，再生操作繁多。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足和缺陷，本专利技术提供一种复床离子交换树脂失效后的电再生装置。复床离子交换树脂电再生装置，呈板框型，它主要包括膜堆、电极装置和端部夹紧装置三部分，膜堆分成若干组膜对，其特征在于每组膜对由一张阴离子交换膜、一张阴床树脂电再生室空心隔板、一张双极膜、一张阳床树脂电再生室空心隔板、一张阳离子交换膜和一张浓水室空心隔板组成，构成一个阴床树脂电再生室、一个阳床树脂电再生室和一个浓水室，由双极膜隔开的阴、阳床树脂电再生室分别用来电再生失效的阴、阳树脂，浓水室填充有导电用树脂，若干个膜对依次排列就构成若干对依次排列的阴、阳床树脂电再生室和浓水室，膜对两端为电极装置，用端部夹紧装置将这些组件压紧。上述阴、阳树脂电再生室空心隔板的厚度均为10～20mm。上述浓水室空心隔板的厚度为5mm，其空腔中按等空隙填充法填充导电用树脂，导电用树脂球粒的均一系数S＜1.3。上述电极装置中阳极是钌钛板、钌钛网、钌钛多孔板或石墨板；阴极是金属板、多孔铁板或导电的石墨板。在使用复床离子交换树脂电再生装置时，先将其连接阳床树脂电再生室的管道与失效复床中阳床相连，并将其连接阴床树脂电再生室的管道与失效阴床相连，用纯水按水力输送法将失效树脂分一次或多次抽吸入树脂电再生室中，将树脂电再生室填满。然后给树脂电再生装置通电，在膜对中树脂或膜(特别是双极膜)与水的界面上，因极化作用发生水的电离，水电离所生成的H+离子，在阳床树脂电再生室中与失效阳树脂的阳离子Ca2+、Mg2+和Na+等发生交换反应，同时，从失效阳树脂上交换下来的这些离子，又受电场力作用通过阳膜进入浓水室排出；水电离所生成的OH-离子，在阴床树脂电再生室中，与失效阴树脂的阴离子Cl-和SO42-等发生交换反应，同时，从失效阴树脂上交换下来的这些离子，又受电场力的作用通过阴膜进入浓水室排出。最终失效树脂从盐基型转换为H、OH型，树脂得到电再生。复床离子交换树脂电再生装置与混床离子交换树脂电再生装置的区别在于复床树脂电再生装置膜对构成中增添了双极膜，这相当于在混床树脂电再生室中间插了双极膜，将其一分为二，一变为复床中阳床树脂电再生室，另一变为复床中阴床树脂电再生室。这时在电场作用下，水电离所产生的H+和OH-离子，分别进入各自的阳、阴离子再生室，与失效树脂发生交换反应，同时又避免阳床失效树脂特有的Ca2+、Mg2+离子与OH-离子结合生成沉淀而堵塞膜的可能，因此，复床电再生装置可长期稳定运行，树脂电再生效果很好，可与化学再生法媲美。复床离子交换树脂电再生装置，除有再生效果好这一有益效果外，还具有如下优点运行不消耗酸碱化学药剂，无废物排放，不污染水体和环境；只消耗少量电能和纯水，能耗低，经济效益极好；操作简单，使用方便。附图说明图1是复床离子交换树脂电再生装置(双膜对)的剖面示意图。图2是该装置(双膜对)的分解结构示意图。图中1-左夹紧板 2-正电极隔板3-正电极4-正电极室5-阴离子交换膜 6-阴床树脂电再生室空心隔板7-双极膜8-阳床树脂电再生室空心隔板9-阳离子交换膜 10-浓水室空心隔板11-阴离子交换树脂 12-阳离子交换树脂13-导电用树脂 14-负电极15-负电极室 16-负电极隔板 17-右夹紧板 18-膜对19-螺栓具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对复床离子交换树脂电再生装置作进一步详细说明图1是复床离子交换树脂电再生装置(双膜对)的剖面示意图；图2是该装置(双膜对)的分解结构示意图。由附图可知，复床离子交换树脂电再生装置主要包括膜堆、电极装置和端部夹紧装置三部分，膜堆的基本单元为膜对18，膜堆由若干个膜对18组合而成，每个膜对18依次有阴离子交换膜5、阴床树脂电再生空心隔板6、双极膜7、阳床树脂电再生空心隔板8、阳离子交换膜9和浓水室空心隔板10各一张按固定的程序交替排列组成。在阴床和阳床树脂电再生室的入口，分别与失效的阴床和阳床树脂出口相连接，用纯水按水力输送法将失效阴、阳树脂分别送入阴床树脂电再生室空心隔板6和阳床树脂电再生室空心隔板8的空腔中，直至树脂填满再生室为止。浓水室空心隔板10空腔中已填满导电用树脂13、以降低树脂电再生装置工作时浓水室的电阻。阴床树脂电再生室空心隔板6，厚为10～20mm；阳床树脂电再生室空心隔板8，厚为10～20mm；浓水室空心隔板10，厚为5mm。这些隔板均用硬质聚丙烯制成。阴离子交换膜5和阳离子交换膜9可用异相膜制成，这种膜和双极膜7均为柔性材料，它们与上述刚性隔板压紧在一起，靠膜的形变，达到密封，不漏水。并联排列的膜对18数越多，单台复床离子交换树脂电再生装置可电再生失效树脂的数量就越大。电极装置设置在膜堆外侧两端，包括正电极隔板2、正电极3、正电极室4、负电极14、负电极室15和负电极室隔板16。电极装置中阳极是钌钛板、钌钛网、钌钛多孔板或石墨板；阴极是金属板、多孔铁板或导电的石墨板。夹紧装置设置在电极装置外侧两端，包括左夹紧板1和右夹紧板17以及16对螺栓19，按一定顺序拧紧螺栓上的螺母，就可将若干个膜对18、正电极隔板2、负电极隔板16、左夹紧板1和右夹紧板17压紧成一个整体装置。在使用复床离子交换树脂电再生装置时，先将其连接阳床树脂电再生室的管道与失效复床中阳床相连，并将其连接阴床树脂电再生室的管道与失效阴床相连，用纯水按水力输送法将失效树脂分一次或多次抽吸入树脂电再生室中，将树脂电再生室填满。然后给树脂电再生装置通电，在膜对中树脂或膜(特别是双极膜)与水的界面上，因极化作用发生水的电离，水电离所生成的H+离子，在阳床树脂电再生室中与失效阳树脂的阳离子Ca2+、Mg2+和Na+等发生交换反应，同时，从失效阳树脂上交换下来的这些离子，又受电场力作用通过阳膜进入浓水室排出；水电离所生成的OH-离子，在阴床树脂电再生室中，与失效阴树脂的阴离子Cl-和SO42-等发生交换反应，同时，从失效阴树脂上交换下来的这些离子，又受电场力的作用通过阴膜进入浓水室排出。这时，避免了阳床失效树脂特有的Ca2+、Mg2+离子与OH-离子结合生成沉淀而堵塞膜的可能。最终失效树脂从盐基型转换为H、OH型，树脂得到电再生。复床离子交换树脂电再生装置，可长期稳定运行，树脂电再生效果很好；运行不消耗酸碱化学药剂，无废物排放，不污染水体和环境；只消耗少量电能和纯水，能耗低，经济效益极好；本文档来自技高网...

【技术保护点】
复床离子交换树脂电再生装置，呈板框型，它主要包括膜堆、电极装置和端部夹紧装置三部分，膜堆分成若干组膜对，其特征在于：每组膜对由一张阴离子交换膜、一张阴床树脂电再生室空心隔板、一张双极膜、一张阳床树脂电再生室空心隔板、一张阳离子交换膜和一张浓水室空心隔板组成，构成一个阴床树脂电再生室、一个阳床树脂电再生室和一个浓水室，由双极膜隔开的阴、阳床树脂电再生室分别用来电再生失效的阴、阳树脂，浓水室填充有导电用树脂，若干个膜对依次排列就构成若干对依次排列的阴、阳床树脂电再生室和浓水室，膜对两端为电极装置，用端部夹紧装置将这些组件压紧。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王方，
申请(专利权)人：王方，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]