浅层床离子交换设备快速制备纯水的工艺系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种浅层床离子交换设备快速制备纯水的工艺系统，包括浅层床离子交换设备，循环水箱，水泵，酸储罐，碱储罐，所述浅层床离子交换设备包括串联的浅层阳床和浅层阴床，所述的循环水箱通过水泵与浅层阳床进行管道连接，浅层阴床与循环水箱进行管道连接形成循环回路，浅层阳床与酸储罐通过管道相连，浅层阴床与碱储罐通过管道相连。该系统产生的纯水可直接投入生产使用，不会产生任何的初期不合格产水，且该系统用到的设备占地面积小，自动化程度高，核心树脂利用率高，后续维护简便，各项投资成本较为低廉。

Process system for rapid preparation of pure water from shallow bed ion exchange equipment

The utility model discloses a process system for rapid preparation of pure water in shallow bed ion exchange equipment, including shallow bed ion exchange equipment, circulating water tank, water pump, acid storage tank and alkali storage tank. The shallow bed ion exchange equipment includes shallow bed and shallow bed in series, and the circulating water tank is through the water pump and the shallow layer. The positive bed is connected with the pipe, and the shallow bed is connected with the circulating water tank to form a loop circuit. The shallow bed and the acid storage tank are connected through the pipe, and the shallow bed is connected with the alkali storage tank through the pipe. The pure water produced by the system can be directly put into production, and it will not produce any initial unqualified water production, and the equipment used in the system has small area, high automation, high utilization of core resin, simple follow-up maintenance and low investment cost.

【技术实现步骤摘要】
浅层床离子交换设备快速制备纯水的工艺系统
本技术属于离子交换法制备纯水的
，尤其涉及一种浅层床离子交换设备快速制备纯水的工艺系统。
技术介绍
目前国际上生产纯水的主流技术，主要有传统离子交换工艺、膜工艺两大块。传统离子交换工艺采用阳床+阴床组合的形式，将原水依次打入阳床、阴床，在阳床中脱除阳离子，在阴床中脱除阴离子，从而得到纯水。传统离子交换工艺设备体积较大，树脂填充量多，占地面积大，自动化程度低，对操作人员的要求较高，因其设备较大，后续维护成本相对较高。膜法采用超滤膜+反渗透膜的形式来生产纯水，自动化程度较高，产水水质较为稳定，但是膜法的产水率较低，水资源浪费较为严重，另一方面，国产膜仍处于起步阶段，现有的膜基本被国外的企业垄断，采购的成本极高，国内极少有厂家能大规模的应用此工艺来生产纯水。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种浅层床离子交换设备快速制备纯水的工艺系统，该工艺的核心技术是采用浅层阳床+浅层阴床的技术，该工艺属于离子交换工艺制备纯水的
，相较与传统离子交换设备，浅层床设备，顾名思义，是将树脂床的填充高度大大缩短(填充高度不超过60cm，传统离子交换设备一般填充高度至少需要150cm及以上)，充分利用特种树脂颗粒的表层快速交换基团，实现快进快出的特点(快速产水、快速再生)。为实现专利技术目的，本专利技术采取如下的技术方案：浅层床离子交换设备快速制备纯水的工艺系统，包括浅层床离子交换设备，循环水箱1，水泵2，酸储罐3，碱储罐4，所述浅层床离子交换设备包括串联的浅层阳床5和浅层阴床6，所述的循环水箱1通过水泵2与浅层阳床5进行管道连接，浅层阴床6与循环水箱1进行管道连接形成循环回路，浅层阳床5与酸储罐3通过管道相连，浅层阴床6与碱储罐4通过管道相连，水泵2与原水进管道7相连，浅层阳床5的出口端和浅层阴床6的出口端均通过管道与再生废液池8相连，浅层阳床5的出口端通过管道通往纯水罐9，浅层阳床5的进口端与冲洗水进管道10相连。作为优选，各管道上均设有阀门13。作为优选，碱储罐3和酸储罐4的出口处设有各自的碱储罐加药泵11和酸储罐加药泵12。利用本技术的浅层床离子交换设备快速制备纯水的工艺系统，制备纯水的工艺步骤包括：第一步，纯水制备过程：打开原水进水管路的阀门，打开进水泵，原水依次进入浅层阳床、浅层阴床，随后排出系统，此步骤即为生产纯水的过程。最终排出系统的水即为纯水，此步骤持续的时间随原水的水质而定；第二步，树脂再生步骤1：关闭原水进水管路的阀门，关闭进水泵，打开碱储罐加药泵、阀，酸储罐加药泵、阀，打开再生废液阀门，将酸液打入浅层阳床、碱液打入浅层阴床，在再生过程中产生的再生废液排出系统，此步骤的时间控制在60s之内；第三步，树脂再生步骤2：关闭酸储罐、碱储罐加药泵、相应阀门，保持再生阀门处于开启状态，打开冲洗水阀门，用冲洗水冲洗浅层阳床、浅层阴床，将内部残余的大部分药剂随着冲洗液排出系统，此步骤的时间控制在60s之内；第四步，树脂再生步骤3：关闭冲洗水冲洗管路的阀门，关闭再生废液管路阀门，打开循环水箱出水管路的阀门，打开进水泵，关闭浅层阴床出水管路阀门，打开浅层阴床回循环水箱管路阀门，进行内部循环处理，直到循环水箱中的水质达到纯水标准，此步骤一般控制在90s之内；第五步，纯水制备：重复第一步的步骤本专利技术制备纯水的原理为：原水中的阳离子在经过浅层阳床时，被阳树脂颗粒上的交换基团吸附并进行离子互换，释放出氢离子。含有氢离子跟阴离子的水随后进入浅层阴床，水中的阴离子在经过浅层阴床时，被阴树脂颗粒上的交换基团吸附并进行离子互换，释放出氢氧根离子。氢离子跟氢氧根离子结合成水，由于原水呈现电中性，阴阳离子电荷保持守恒，经过浅层床处理后的水，不再含有任何离子，此部分水可直接作为纯水使用。离子交换工艺在再生后半段，阳床中残余一定量的酸药剂，阴床中残余一定量的碱药剂，这部分药剂的去除相对困难，因其浓度已经很低，但是，此部分低浓度药剂的存在，对系统的产水造成很大的影响。传统离子交换设备在药剂再生后段，需要用大量的纯水进行冲洗(低浓度的药剂很难冲洗彻底)，且系统在初期的产水水质一般不能达到纯水标准(未彻底冲洗干净的药剂引起的干扰)，需要约30分钟左右的时间来进行工作状态(产水水质达标的时间，前半小时左右的时间产水水质不能达标)。本系统中设有循环水箱，用水泵将循环水箱中的纯水抽出，打入浅层阳床、浅层阴床中，浅层阴床的出水再次回到循环水箱中，在水泵的高效水流作用下，能在60～80秒左右的时间内，将浅层阳床中残余的酸溶剂，全部送至浅层阴床进行吸附并中和，浅层阴床中残余的碱溶剂，全部送至浅层阳床进行吸附并中和，残余的酸碱药剂被相应的浅层阳床、浅层阴床吸附并中和完毕后，整个浅层床系统(树脂设备、循环水箱、管路)中的存留水均为纯水，此时，可直接切换相应的阀门，进行纯水制备处理，产生的纯水可直接投入生产使用，不会产生任何的初期不合格产水，因残余的药剂浓度很低，此部分操作基本不对树脂床的吸附容量造成影响，不影响单个周期的出水量。本技术的设备具备小而美的优点，其主要表现为：设备占地面积小，自动化程度高，核心树脂利用率高，后续维护简便，各项投资成本较为低廉(包括前期一次性投资成本、后期损耗件更换维护成本)。附图说明图1是本技术的浅层床离子交换设备快速制备纯水的工艺系统的流程示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步说明。如图1所示的浅层床离子交换设备快速制备纯水的工艺系统，包括浅层床离子交换设备，循环水箱1，水泵2，酸储罐3，碱储罐4，所述浅层床离子交换设备包括串联的浅层阳床5和浅层阴床6，所述的循环水箱1通过水泵2与浅层阳床5进行管道连接，浅层阴床6与循环水箱1进行管道连接形成循环回路，浅层阳床5与酸储罐3通过管道相连，浅层阴床6与碱储罐4通过管道相连，水泵2与原水进管道7相连，浅层阳床5的出口端和浅层阴床6的出口端均通过管道与再生废液池8相连，浅层阳床5的出口端通过管道通往纯水罐9，浅层阳床5的进口端与冲洗水进管道10相连；各管道上均设有阀门13；碱储罐3和酸储罐4的出口处设有各自的碱储罐加药泵11和酸储罐加药泵12。利用本技术的浅层床离子交换设备快速制备纯水的工艺系统，制备纯水的工艺步骤包括：第一步，纯水制备过程：打开原水进水管路的阀门，打开进水泵，原水依次进入浅层阳床、浅层阴床，随后排出系统，此步骤即为生产纯水的过程。最终排出系统的水即为纯水，此步骤持续的时间随原水的水质而定；第二步，树脂再生步骤1：关闭原水进水管路的阀门，关闭进水泵，打开碱储罐加药泵、阀，酸储罐加药泵、阀，打开再生废液阀门，将酸液打入浅层阳床、碱液打入浅层阴床，在再生过程中产生的再生废液排出系统，此步骤的时间控制在60s之内；第三步，树脂再生步骤2：关闭酸储罐、碱储罐加药泵、相应阀门，保持再生阀门处于开启状态，打开冲洗水阀门，用冲洗水冲洗浅层阳床、浅层阴床，将内部残余的大部分药剂随着冲洗液排出系统，此步骤的时间控制在60s之内；第四步，树脂再生步骤3：关闭冲洗水冲洗管路的阀门，关闭再生废液管路阀门，打开循环水箱出水管路的阀门，打开进水泵，关闭浅层阴床出水管路阀门，打开浅层阴床回循环水箱管路阀门，进行内部循本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.浅层床离子交换设备快速制备纯水的工艺系统，其特征在于包括浅层床离子交换设备，循环水箱(1)，水泵(2)，酸储罐(3)，碱储罐(4)，所述浅层床离子交换设备包括串联的浅层阳床(5)和浅层阴床(6)，所述的循环水箱(1)通过水泵(2)与浅层阳床(5)进行管道连接，浅层阴床(6)与循环水箱(1)进行管道连接形成循环回路，浅层阳床(5)与酸储罐(3)通过管道相连，浅层阴床(6)与碱储罐(4)通过管道相连，水泵(2)与原水进管道(7)相连，浅层阳床(5)的出口端和浅层阴床(6)的出口端均通过管道与再生废液池(8)相连，浅层阳床(5)的出口端通过管道通往纯水罐(9)，浅层阳床(5)的进口端与冲洗水进管道(10)相连。

【技术特征摘要】
1.浅层床离子交换设备快速制备纯水的工艺系统，其特征在于包括浅层床离子交换设备，循环水箱(1)，水泵(2)，酸储罐(3)，碱储罐(4)，所述浅层床离子交换设备包括串联的浅层阳床(5)和浅层阴床(6)，所述的循环水箱(1)通过水泵(2)与浅层阳床(5)进行管道连接，浅层阴床(6)与循环水箱(1)进行管道连接形成循环回路，浅层阳床(5)与酸储罐(3)通过管道相连，浅层阴床(6)与碱储罐(4)通过管道相连，水泵(2)与原水进管道(7)相连，浅层...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆侨治，诸威炜，徐龙华，
申请(专利权)人：浙江海牛环境科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33