离子交换装置及其塔体以及水处理装置制造方法及图纸

技术编号:7569266 阅读:206 留言:0更新日期:2012-07-15 02:39
本发明专利技术的课题在于提供一种离子交换装置与供其所用的塔体,其能够确实防止在塔内部的阴离子交换树脂与阳离子交换树脂的逆再生,在再生之后立即进行也可以生产高品质的脱离子水。本发明专利技术的解决方案是,在再生时,关闭阀(12),打开阀(7、10),由上部给排配管(3)供给HCl等酸溶液,并且,由第三连通配管(8)供给NaOH等碱溶液。酸溶液,按顺序流过集配水构件(4)、非活性树脂(22)、阳离子交换树脂(21)、集配水构件(6)、连通配管(5)、阀(7),使阳离子交换树脂(21)再生。碱溶液,按顺序流过集配水构件(9)、非活性树脂(32)、阴离子交换树脂(31)、集配水构件(14)、下部给排配管(13),使阴离子交换树脂(31)再生。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及ー种再生型离子交換装置及供其所用的塔体,其包括阴离子交換树脂与阳离子交換树脂。本专利技术还涉及ー种包括该离子交換装置的水处理装置。
技术介绍
在电子产业等中的纯水或超纯水制造设备等中,广泛使用离子交換装置。作为该离子交換装置之一,已公知有混床式离子交換装置。混床式离子交換装置,包括离子交換塔,该离子交換塔具有混合有强酸性阳离子交換树脂与强碱性阴离子交換树脂的混合离子交換树脂层,例如,通过原水的下降流通水在离子交換塔中使原水中的阳离子与阴离子同时进行离子交換而制造纯度高的纯水。接着,在进行各离子交換树脂的再生时在同一塔内,逆洗分离混合离子交換树脂层,通过各离子交換树脂的比重差而在上层形成强碱性阴离子交換树脂层,在下层形成强酸性阳离子交换树脂层后,在各离子交換树脂层流通各自的再生剂而各自再生两种离子交換树脂。该再生操作也有在同一塔内进行的,也有使各离子交換树脂各自取出至分別的塔,而在分別的塔内各自进行再生。在以往的混床式离子交換装置中,会有被称为“逆再生”的由于阳离子与阴离子交换树脂的分离不完全而导致的不良情形的发生。也即,阳离子交換树脂是以H的方式被使用,其再生通过流通酸溶液来进行。另ー 方面,阴离子交換树脂是以OH的方式被使用,其再生通过流通碱溶液来进行。如前所述,在混床式脱盐塔的离子交換树脂的再生之前,首先,在混床上施加往上的通水,使阴离子交換树脂与阳离子交換树脂借着比重差来分离,然后,使酸例如HCl水溶液由塔下部导入进行阳离子交換树脂的再生,另外,使碱例如NaOH水溶液由塔上部导入而进行阴离子交換树脂的再生。各个的再生废液,由设在阴离子交換树脂床与阳离子交換树脂床的界面部分的排出配管来排出。然后,使氮气由塔底部导入使阴离子交換树脂与离子交換树脂混合为混床, 再行通水。在这样的再生型混床式离子交換塔中,在根据酸或碱进行的各离子交換树脂的再生之前,有必要充分分离阳离子交換树脂与阴离子交換树脂。该分离无法完全进行,例如在阴离子交換树脂中混入阳离子交換树脂时,则因根据碱(主要使用氢氧化钠)的再生(逆再生)而使阳离子交換树脂成为Na方式,使用该树脂进行脱离子处理,则会放出钠离子。另外,在阳离子交換树脂中混入阴离子交換树脂时,则因根据酸(主要使用硫酸或盐酸)的再生(逆再生)而使阴离子交換树脂成为SO4的方式或Cl的方式,在脱离子处理时会放出硫酸离子或氯离子。作为防止这样的逆再生的离子交換装置,在日本特开平10-137751号公报(专利文献1)中,记载了一种离子交換装置,其以通水性的隔板将塔内区隔为上下两室,在一室填充阳离子交換树脂,在另一室填充阴离子交換树脂。特别是,在专利文献1的图5、11中, 记载了一种离子交換装置,其以通水性的隔板将塔内区隔为上下两室,在下室填充阳离子交換树脂,在上室填充阴离子交換树脂,使原水由上室通水往下室,依照阴离子交換树脂ヰ 阳离子交換树脂的順序通水。该隔板,容许水的流通,但是阻止离子交換树脂的流通,防止阴离子交換树脂与阳离子交換树脂的混合。该专利文献1的塔体,为ー塔式(单塔式),装置面积较小。在专利文献1的离子交換装置用塔体中,在使原水依照阳离子交換树脂ヰ阴离子交換树脂的順序通水的情形下,有可能会由下游侧的阴离子交換树脂溶出许多来自阴离子交換树脂再生用的NaOH等的Na等金属离子成分,招致处理水质降低。在使原水依照阴离子交換树脂ヰ阳离子交換树脂的順序通水的情形下,由阴离子交換树脂溶出的Na等金属成分会被阳离子交換树脂捕捉,因此,处理水质变得到良好。然而,在使原水依照阴离子交換树脂ヰ阳离子交換树脂的順序通水的离子交換装置中,原水与阴离子交換树脂接触吋,通过阴离子交換树脂使硫酸离子或氯离子等阴离子成分与OH离子置換,使得到pH(酸碱值)变成碱性。在原水中含有硬度成分的情形下,会发生这些硬度成分的水垢(例如氢氧化镁或碳酸钙等)。在专利文献1中,在离子交換装置的前级设置逆滲透膜装置,除去硬度成分(參照专利文献1的第0066段)。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开平10-137751号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题前述日本特开平10-137751的离子交換装置,区隔阴离子交換树脂层与阳离子交换树脂层的隔板是通水性的,因此,在再生吋,阳离子交換树脂再生用的酸溶液会通过隔板与阴离子交換树脂接触,由此,产生逆再生。另外,阴离子交換树脂再生用的碱溶液通过隔板会与阳离子交換树脂接触,由此,产生逆再生。在专利文献1的0023、0027、00观段中,记载了把纯水当作平衡水来通水以使在再生时ー者的再生剂不流入另ー者的离子交換树脂层,但是,要完全防止再生剂的混入仍然是不充分的,会产生逆再生。本专利技术的目的在于提供一种离子交換装置与供其所用的塔体,其确实防止在塔内部的阴离子交換树脂与阳离子交換树脂的逆再生,即使在再生之后立即进行也可以生产高品质的脱离子水。本专利技术另一目的在于提供ー种水处理装置,其防止水垢往塔内部的阴离子交換树脂析出,并且确实防止阴离子交換树脂与阳离子交換树脂的逆再生,可以稳定地生产高品质的脱离子水。解决课题的方法第一技术方案的离子交換装置用塔体,其在内部填充有离子交換树脂,其特征在干,通过遮水性的隔板在该塔体内区隔形成上室与下室,通过绕拉在该塔体外的连通设备连通该上室与下室。第二技术方案的离子交換装置,其特征在干,包括第一技术方案的离子交換装置用塔体;被收容在该塔体的上室及下室中的一者中的阳离子交換树脂;以及被收容在另ー 者中的阴离子交換树脂。第三技术方案的离子交換装置,其特征在干,在第二技术方案中,包括用于对所述上室的上部供给或者排出液体的上部给排配管、用于对所述下室的下部供给或者排出液体的下部给排配管,并且,所述连通设备包括用于对所述上室的下部给排液体的第一连通配管、用于对所述下室的上部给排液体的第二连通配管、连通该第一连通配管与第二连通配管的第三连通配管、该第三连通配管的开闭设备、以及分別设在该第一连通配管及第ニ 连通配管的再生液的给排设备。第四技术方案的离子交換装置,其特征在干,在第三技术方案中,分別在所述上室的上部、上室的下部、下室的上部以及下室的下部配置容许水通过但阻止离子交換树脂通过的集配水构件,并且,所述上部给排配管、第一连通配管、第二连通配管以及下部给排配管的末端分别连接在该集配水构件。第五技术方案的离子交換装置,其特征在干,在第四技术方案中,在所述上室的上部及下室的上部分别填充粒状的非活性树脂,并且上室上部的集配水构件及下室下部的集配水构件分别埋设在该非活性树脂中。第六技术方案的水处理装置,其特征在干,包括第二至第五技术方案中的任一技术方案的离子交換装置、以及设在该离子交換装置的前级的硬度成分除去设备。第七技术方案的水处理装置,其特征在干,在第六技术方案中,所述离子交換装置构成为使被处理水先与阴离子交換树脂接触,然后与阳离子交換树脂接触。专利技术的效果在本专利技术的塔体及离子交換装置中,通过遮水性的隔板区隔上室与下室,在一室中收容阳离子交換树脂,在另一室中收容阴离子交換树脂。被处理水(原水)供给至一室, 通过连通设备流入另一室,由该另一室取出。在该离子交換装置中,在离子交換树脂的再生吋,在各室中分别供给酸或碱。因此,完全不会发生阳离子交換树脂与阴离子交換本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:岩崎守石塚谕竹山一宫崎洋一福井长雄北见胜信
申请(专利权)人:栗田工业株式会社
类型:发明
国别省市:

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