一种用于教学的离子交换水处理实训装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种用于教学的离子交换水处理实训装置，包括再生液系统、储水系统、离子交换水处理系统；所述离子交换水处理系统包括至少1个阳离子交换床（简称阳床）、至少1个阴离子交换床（简称阴床）、至少1个混合离子交换床（简称混床），所述3种交换床均单独设有产水口、排水口和排空口，阳床和阴床还单独设有再生液进口、再生液排放口；所述交换床进水口通过相关阀门操作实现串联、旁路或反洗；所述再生液系统包括酸液系统、碱液系统；所述储水系统进水口分别连接所述交换床的产水口并用于存储处理后净水，包括2个可通过重力作用输出净水的高位储水箱。本实用新型专利技术具有操作更加简便、更不易受污染的技术优点。

An ion exchange water treatment training device for teaching

The utility model relates to an ion exchange water treatment training device for teaching, which comprises a regenerated liquid system, a water storage system and an ion exchange water treatment system; the ion exchange water treatment system comprises at least one cation exchange bed (hereinafter referred to as a positive bed), at least one anion exchange bed (hereinafter referred to as a negative bed) and at least one mixture. The three kinds of exchange beds are separately provided with water outlets, drainage outlets and emptying outlets, and the positive and negative beds are separately provided with the inlet of regenerated liquid and the outlet of regenerated liquid; the inlet of the exchange bed is connected in series, bypassed or backwashed through the operation of relevant valves; the regenerated liquid system comprises an acid liquid system. The water inlet of the water storage system is respectively connected with the water outlet of the exchange bed and used for storing the purified water after treatment, including two high-level water storage tanks which can output purified water through gravity action. The utility model has the advantages of simpler operation and less pollution.

【技术实现步骤摘要】
一种用于教学的离子交换水处理实训装置
本技术涉及水处理实训装置领域，具体的说，是涉及一种用于教学的离子交换水处理实训装置。
技术介绍
离子交换水处理系统是工业水处理中常用的高纯水制备设备，通常由若干个阳离子交换床、阴离子交换床和混合离子交换床排列组成，不同的排列组合方式对应不同的工艺过程，得到的产水水质不同。在离子交换水处理相关课程的学校教学中，为了帮助学生掌握这一系列不同工艺过程，需要相应的实训装置来进行实操培训。在目前的实操培训中所使用的离子交换水处理实训装置，一般为普通的离子交换水处理系统；在实际使用中存在以下不足：1.需要学生通过诸多阀门管道切换来完成流路改变，操作复杂，学生在实训操作中很难掌握；2.由于运行中制水、反洗、再生过程共用管道，易造成污染；3.水处理过程离子交换树脂的颜色没有变化，运行状态不直观，只有对处理后的水质进行另行检测才能看到变化。综上所述，设计一种操作更加简便、处理过程更加直观、更不易受污染的离子交换水处理实训装置，以解决现有技术中的不足，是本领域技术人员急需解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种操作更加简便、处理过程更加直观、更不易受污染的离子交换水处理实训装置。为了达到上述目的，本技术采用的技术方案是：一种用于教学的离子交换水处理实训装置，包括：再生液系统、储水系统、离子交换水处理系统，其特征在于：所述离子交换水处理系统包括以管路和阀门连接的至少1个阳离子交换床（简称阳床）、至少1个阴离子交换床（简称阴床）、至少1个混合离子交换床（简称混床），所述3种交换床均单独设有产水口、排水口和排空口；阳床和阴床还单独设有再生液进口、再生液排放口；所述交换床进水口通过相关阀门操作实现串联、旁路或反洗；所述再生液系统包括酸液系统、碱液系统；所述酸液系统、碱液系统分别连接所述阳床、阴床，共同连接所述混床；用于存储处理后净水的所述储水系统进水口分别连接所述交换床的产水口，包括一级复床产水水箱和二级混床产水水箱2个可通过重力作用输出净水的高位储水箱。优选的，所述再生液进口、产水口均设于交换床的下部，再生液排放口、进水口均设于交换床的上部。优选的，所述交换床包括阳床1、阳床2、阴床1、阴床2、混床。进一步的，所述交换床排列顺序为阳床1、阴床1、混床、阳床2、阴床2，其中阳床1与阴床1串联组成1个一级复床水处理实训操作单元，阳床1、阴床1与混床串联组成1个二级混床水处理实训操作单元。更进一步的，所述阳床1与阴床1、阳床2与阴床2分别独立组成1个水处理实训操作单元。或进一步的，所述交换床均为透明外壳交换柱形式，且阳床1、阳床2、混床内部装填的阳离子交换树脂为在水处理过程中逐渐失效变色的变色树脂。更进一步的，所述变色树脂再生状态为红色，失效后渐变为黄色，彻底失效后为蓝色；所使用的染色剂为按1:1.39（质量比）配比组合的溴甲酚绿（C21H14Br4O5S）与亚甲基蓝（C16H18ClN3S）。再进一步的，所述变色树脂是由以下步骤制得的：（1）染色剂制备：（1-1）试剂1：以2.00g/1000ml的比例将溴甲酚绿（C21H14Br4O5S）溶于20%（体积比）的乙醇水溶液；（1-2）试剂2：以2.78g/100ml的比例将亚甲基蓝（C16H18ClN3S）溶于50%（体积比）的乙醇水溶液中，再加入9倍体积的20%乙醇水溶液混匀；（1-3）将试剂1和试剂2按1:1体积混合，得到染色剂；（2）取体积为A的001×7强酸性阳离子交换树脂，装入不锈钢焖染灌中，排净离子交换树脂的游离水分；通入体积为6A的5%（质量比）HCl水溶液，将001×7强酸性阳离子交换树脂转为RH氢型，用电导率不大于1μS/cm的除盐水冲洗至排水6≤pH≤7.5；排净离子交换树脂的游离水分；（3）向步骤（2）所述不锈钢焖染灌中加入步骤（1）所述染色剂，恒温45℃，恒压0.12MPa，每15分钟翻转不锈钢焖染灌720°，维持24小时；打开焖染罐下部排液口，回收染色剂，通入电导率不大于1μS/cm的除盐水冲洗掉树脂浮色。优选的，所述酸液系统包括高位酸液箱、低位酸液箱、用于将酸液从低位酸液箱输送至高位酸液箱的酸液输送泵，所述碱液系统包括高位碱液箱、低位碱液箱、用于将碱液从低位碱液箱输送至高位碱液箱的碱液输送泵，所述高位酸液箱、高位碱液箱出液口连通所述交换床的再生液进口。优选的，所述酸液输送泵和碱液输送泵还包括冲洗并及时排出泵中腐蚀性再生液的冲洗排放管路和阀门。本技术的有益效果是：1.通过在交换床上分设再生液进口、再生液排放口、产水口，彻底分离了再生液和产水，避免产水受再生液污染；2.每个交换床均可独立旁路的设置方式，使实操时可根据情况决定学生实训操作的复杂程度，更灵活也更利于逐步掌握；3.优选方案中变色树脂和透明外壳交换柱的设置，使处理效果和过程更加直观地展现。附图说明图1为本技术实施例结构示意图；图中：1再生液系统；2储水系统；3离子交换水处理系统1-1高位酸液箱；1-2高位碱液箱；1-3高位酸液阀；1-4高位碱液阀；1-5低位酸液箱；1-6低位碱液箱；1-7低位酸液阀；1-8低位碱液阀；1-9酸液输送泵；1-10碱液输送泵；1-11酸泵清洗排放阀；1-12碱泵清洗排放阀；1-13低位酸液箱循环阀；1-14低位碱液箱循环阀；1-15高位酸液箱上液阀；1-16高位碱液箱上液阀；1-17酸废液排放阀；1-18碱废液排放阀；2-1一级高位储水箱；2-2二级混床高位储水箱；2-3一级复床产水收集阀（连接2-1一级高位水箱）；2-4二级混床产水收集阀（连接2-2二级高位水箱）；2-5一级复床产水高位储水箱出水阀；2-6二级混床产水高位储水箱出水阀；2-7一级复床产水高位储水箱出水管路；2-8二级混床产水高位储水箱出水管路。3-1-1一级阳床进水阀；3-1-2一级阳床排空阀；3-1-3一级阳床再生液排放阀；3-1-4一级阳床再生液进液阀；3-1-5一级阳床产水阀；3-1-6一级阳床排水阀；3-1-7一级阳床反洗进水阀。3-2-1一级阴床进水阀；3-2-2一级阴床排空阀；3-2-3一级阴床再生液排放阀；3-2-4一级阴床再生液进液阀；3-2-5一级阴床产水阀；3-2-6一级阴床排水阀；3-2-7一级阴床反洗进水阀。3-3-1二级混床进水阀；3-3-2二级混床排空阀；3-3-5二级混床产水阀；3-3-6二级混床排水阀；3-3-7二级混床反洗进水阀。3-4-1二级阳床进水阀；3-4-2二级阳床排空阀；3-4-3二级阳床再生液排放阀；3-4-4二级阳床再生液进液阀；3-4-5二级阳床产水阀；3-4-6二级阳床排水阀；3-4-7二级阳床反洗进水阀。3-5-1二级阴床进水阀；3-5-2二级阴床排空阀；3-5-3二级阴床再生液排放阀；3-5-4二级阴床再生液进液阀；3-5-5二级阴床产水阀；3-5-6二级阴床排水阀3-5-7二级阴床反洗进水阀。具体实施方式下面将结合附图和实施例，对本技术的实施方式进行详细说明。如附图1所示，一种用于教学的离子交换水处理实训装置，包括：再生液系统、储水系统、离子交换水处理系统。所述离子交换水处理系统包括5个以管路和阀门连接的交换床，其中所述交换床包括顺序排列的5个：阳床1、阴床1、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于教学的离子交换水处理实训装置，包括：再生液系统（1）、储水系统（2）、离子交换水处理系统（3），其特征在于：所述离子交换水处理系统（3）包括以管路和阀门连接的至少1个阳离子交换床、至少1个阴离子交换床、至少1个混合离子交换床，所述3种交换床均单独设有产水口、排水口和排空口，阳离子交换床和阴离子交换床还单独设有再生液进口、再生液排放口；所述交换床进水口通过相关阀门操作实现串联、旁路或反洗；所述再生液系统（1）包括酸液系统、碱液系统；所述酸液系统、碱液系统分别连接所述阳离子交换床、阴离子交换床；用于存储处理后净水的所述储水系统（2）进水口分别连接所述交换床的产水口，包括一级复床产水水箱和二级混合离子交换床产水水箱2个可通过重力作用输出净水的高位储水箱。

【技术特征摘要】
1.一种用于教学的离子交换水处理实训装置，包括：再生液系统（1）、储水系统（2）、离子交换水处理系统（3），其特征在于：所述离子交换水处理系统（3）包括以管路和阀门连接的至少1个阳离子交换床、至少1个阴离子交换床、至少1个混合离子交换床，所述3种交换床均单独设有产水口、排水口和排空口，阳离子交换床和阴离子交换床还单独设有再生液进口、再生液排放口；所述交换床进水口通过相关阀门操作实现串联、旁路或反洗；所述再生液系统（1）包括酸液系统、碱液系统；所述酸液系统、碱液系统分别连接所述阳离子交换床、阴离子交换床；用于存储处理后净水的所述储水系统（2）进水口分别连接所述交换床的产水口，包括一级复床产水水箱和二级混合离子交换床产水水箱2个可通过重力作用输出净水的高位储水箱。2.根据权利要求1所述的实训装置，其特征在于，所述再生液进口、产水口均设于交换床的下部，再生液排放口、进水口、排空口均设于交换床的上部。3.根据权利要求1所述的实训装置，其特征在于，所述交换床包括阳离子交换床1、阳离子交换床2、阴离子交换床1、阴离子交换床2、混合离子交换床。4.根据权利要求3所述的实训装置，其特征在于，所述交换床排列顺序为阳离子交换床1、阴离子交换床1、混合离子交换床、阳离子交换床2、阴离子交换床2，其中阳离子...

【专利技术属性】
技术研发人员：李艳萍，李昀琪，张雪然，崔斌，方建筠，韩暘，魏天学，
申请(专利权)人：山东电力高等专科学校，国网技术学院，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：山东,37