混合離子交換器及淨水器的製作方法
2023-05-18 16:50:16
本實用新型涉及水處理設備技術領域，尤其是涉及一種混合離子交換器及淨水器。
背景技術：
混合離子交換器是陽、陰兩種離子交換樹脂，互相充分地混合在一個離子交換器內，同時進行陽、陰離子交換的設備，簡稱混床。所謂混床，就是把一定比例的陽、陰離子交換樹脂混合裝填於同一交換裝置中，對流體中的離子進行交換、脫除。由於陽樹脂的比重比陰樹脂大，所以在混床內陰樹脂在上陽樹脂在下。一般陽、陰樹脂裝填的比例為1：2，也有裝填比例為1：1.5的，可按不同樹脂酌情考慮選擇。混床也分為體內同步再生式混床和體外再生式混床。同步再生式混床在運行及整個再生過程均在混床內進行，再生時樹脂不移出設備以外，且陽、陰樹脂同時再生，因此所需附屬設備少，操作簡便。
通常，混合離子交換器在一個運行周期結束之後，需要對其體內的樹脂進行再生，恢復樹脂脫鹽能力。體內再生混合離子交換器再生過程包括：反洗、再生、置換、正洗。一般來說，正洗過程中，因為混合離子交換器在再生、置換過程中殘留有部分酸鹼，導致混合離子交換器出水電導率較高，無法滿足其產水水質要求。在很多項目中，正洗過程中的不合格產水是全部排放掉的，造成水資源的浪費。
技術實現要素：
本實用新型的目的在於提供一種混合離子交換器及淨水器，以緩解現有技術中存在的對混合離子交換器體內的樹脂進行再生時浪費水的技術問題。
本實用新型提供的混合離子交換器，包括：混合離子交換器筒體、循環泵及用於控制管路進出水的控制閥；
所述循環泵的入口與所述混合離子交換器筒體的出口相連，所述循環泵的出口與混合離子交換器筒體的入口相連。
進一步地，所述控制閥包括用於控制混合離子交換器筒體的入口進水的進水自動閥、用於控制排出產品水的產水自動閥和正排閥。
進一步地，所述循環泵的入口管道節點位於所述混合離子交換器筒體的出水口與所述產水自動閥之間；
所述循環泵的出口管道節點位於所述混合離子交換器的入水口是所述進水自動閥之間。
進一步地，所述混合離子交換器筒體的出水口與所述正排閥之間設有電導率表和/或在線矽表。
進一步地，所述進水自動閥、所述產水自動閥和所述正排閥為可編程控制或單片機控制。
進一步地，所述混合離子交換器筒體設置多臺；
多臺所述混合離子交換器筒體並聯。
進一步地，所述循環泵設置多臺，多臺所述循環泵串聯或並聯。
進一步地，所述混合離子交換器筒體內設有第一隔板、第二隔板和第三隔板；所述第一隔板、所述第二隔板和所述第三隔板之間分別設有陽離子樹脂層和陰離子樹脂層，且所述第一隔板和所述第三隔板上固定有水帽，第二隔板上設有濾孔。
進一步地，所述混合離子交換器筒體上設有視鏡。
本實用新型還提供了一種淨水器，包括濾芯組、水泵和所述的混合離子交換器；
所述濾芯組進水口與水管相連，所述濾芯組出水口與所述水泵進水口相連，所述水泵出水口與所述混合離子交換器筒體的入口相連；
所述濾芯組包括PP棉濾芯、第一活性炭濾芯、RO膜濾芯、第二活性炭濾芯，所述PP棉濾芯、所述第一活性炭濾芯、所述RO膜濾芯、所述第二活性炭濾芯依次串聯。
本實用新型帶來的有益效果為：
本實用新型提供的混合離子交換器，包括：混合離子交換器、循環泵、及用於控制管路進出水的控制閥；循環泵的入口與混合離子交換器的出口相連，循環泵的出口與混合離子交換器的入口相連。通過對混合離子交換器正洗中後期的產水進行閉式循環，可以回收混合離子交換器的部分正洗排水，避免了常規流程的直接排放，從而達到節水的目的，且結構簡單，操作簡單。
本實用新型還提供了一種淨水器，包括濾芯組、水泵和混合離子交換器，通過濾芯組和混合離子交換器可以很方便的將水質提純到需要的水質要求，且結構簡單、造價低廉。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實用新型實施例一提供的混合離子交換器的結構示意圖一；
圖2為本實用新型實施例一提供的混合離子交換器的結構示意圖二；
圖3為本實用新型實施例二提供的混合離子交換器的結構示意圖；
圖4為本實用新型實施例三提供的混合離子交換器的結構示意圖；
圖5為本實用新型實施例四提供的淨水器的結構示意圖。
圖標：1－混合離子交換器；2－循環泵；3－進水自動閥；4－產水自動閥；5－正排閥；6－濾芯組；7－水泵；11－第一隔板；12－第二隔板；13－第三隔板；14－陽離子樹脂層；15－陰離子樹脂層；61－PP棉濾芯；62－第一活性炭濾芯；63－RO膜濾芯；64－第二活性炭濾芯。
具體實施方式
下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語「第一」、「第二」、「第三」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的相連。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
圖1為本實用新型實施例一提供的混合離子交換器的結構示意圖一；圖2為本實用新型實施例一提供的混合離子交換器的結構示意圖二；圖3為本實用新型實施例二提供的混合離子交換器的結構示意圖；圖4為本實用新型實施例三提供的混合離子交換器的結構示意圖；圖5為本實用新型實施例四提供的淨水器的結構示意圖。
實施例一
如圖1所示，本實用新型提供了一種混合離子交換器1，包括：混合離子交換器1、循環泵2及用於控制管路進出水的控制閥；循環泵2的入口與混合離子交換器1的出口相連，循環泵2的出口與混合離子交換器1的入口相連。使用時，通過對混合離子交換器1正洗中後期的產水進行閉式循環，可以回收混合離子交換器1的部分正洗排水，避免了常規流程的直接排放，從而達到節水的目的，且結構簡單，操作簡單。控制閥由兩個主要的組合件構成：閥體組合件和執行機構組合件(或執行機構系統)，分為四大系列：單座系列控制閥、雙座系列控制閥、套筒系列控制閥和自力式系列控制閥。
本實施例的可選方案中，控制閥包括用於控制混合離子交換器1筒體的入口進水的進水自動閥3、用於控制排出產品水的產水自動閥4和正排閥5。進水自動閥3用於控制系統的進水，產水自動閥4，用於控制系統的出水，正排閥5用於正洗時的排水。
進水自動閥3、產水自動閥4和正排閥5可以為電磁閥。電磁閥可以配合不同的電路來實現預期的控制，而控制的精度和靈活性都能夠保證。
本實施例的可選方案中，循環泵2的入口管道節點位於混合離子交換器1的出水口與產水自動閥4之間；循環泵2的出口管道節點位於混合離子交換器1的入水口是進水自動閥3之間。
工作時，混合離子交換器1在達到運行周期後，進入再生程序，先後經過反洗、再生、置換等過程，進入正洗；正洗前期的產水電導率較高，需經混合離子交換器1正排閥5排放，當電導率低到一定數值時，關閉混合離子交換器1進水自動閥3、正排閥5，開啟循環泵2，將水經混合離子交換器1形成循環，待水質合格之後，停運循環泵2，開啟混合離子交換器1進水自動閥3和產水自動閥4，產水進入後續流程的成品水箱，混合離子交換器1進入正常運行狀態。
本實施例的可選方案中，混合離子交換器1的出水口與正排閥5之間設有電導率表和/或在線矽表。
電導率表能準確測量純水或超純水的電導率，特別適用於電廠鍋爐給水和蒸汽冷凝水等高純水電導率的在線連續監測。在線矽表是用來檢測水中矽含量的儀器，可用來監測水中的微量矽含量及除矽過程的除矽質量。其準確性、靈敏度、及時性和連續性等方面都是手工分析所無法比擬的。通過混合離子交換器1出口水中的矽含量來判斷混合離子交換器1的運行狀況。
本實施例的可選方案中，進水自動閥3、產水自動閥4和正排閥5為可編程控制或單片機控制。
可編程控制可以通過可編程控制器實現。可編程控制器是一種數字運算操作的電子系統，專門在工業環境下應用而設計。它採用可以編製程序的存儲器，用來在執行存儲邏輯運算和順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，並通過數字或模擬的輸入(I)和輸出(O)接口，控制各種類型的機械設備或生產過程。
單片機控制可以通過單片機控制器來實現。
可編程控制器或單片機控制器可以使用預設的程序控制控制閥的啟閉，啟閉的時間控制。
工作時，混合離子交換器1在達到運行周期後，進入再生程序，先後經過反洗、再生、置換等過程，進入正洗；正洗前期的產水電導率較高，需經混合離子交換器1正排閥5排放，通過電導率表對電導率進行測試，當電導率低到一定數值時，關閉混合離子交換器1進水自動閥3、正排閥5，開啟循環泵2，將水經混合離子交換器1形成循環，待水質合格之後，停運循環泵2，開啟混合離子交換器1進水自動閥3和產水自動閥4，產水進入後續流程的成品水箱，混合離子交換器1進入正常運行狀態。本實施例提供的混合離子交換器1，工藝簡單、投資少、操作簡便，基本不增加額外的能耗，且節水效果明顯。下面通過具體的實施例對本實用新型做進一步的詳細描述。
採用如圖1所示的一種混合離子交換器1，其額定出力為
250m3/h。當混合離子交換器1達到運行周期後，進入再生程序，先後經過反洗、再生、置換等過程，最後進入正洗過程。正洗流量按照額定出力的40％計算，即100m3/h；正洗持續時間按50分鐘計算。正洗前期混合離子交換器1的產水電導率較高，需經混合離子交換器1正排閥5排放；當電導率低到一定數值時，關閉混合離子交換器1進水閥、正排閥5，開啟循環泵2，將水經混合離子交換器1形成循環，待水質合格之後，停運循環泵2，開啟混合離子交換器1進水閥和產水閥，產水進入後續流程的成品水箱，混合離子交換器1進入正常運行狀態。
上述循環過程大約持續30分鐘。在目前常規設計中，此過程並不循環，而是直接將產水排放。所以，採用本實用新型技術，相當於節約此過程的循環水量，即約50m3/h。此為混合離子交換器1再生一次所節約的水量。一般來說，混合離子交換器1的再生周期平均為5天左右，即每年約需再生72次，則採用本實用新型技術，一臺混合離子交換器1每年可節水3600m3/h。如果同時有N臺混合離子交換器1並列運行，則總節水量為N倍。
綜上所述，本實用新型的技術方案為，對混合離子交換器1正洗中後期的產水進行閉式循環，有別於常規流程的直接排放，從而達到節水之目的，而本技術方案並不明顯增加電力或化學藥劑的消耗。
如圖2所示，本實施例的可選方案中，混合離子交換器1筒體內設有第一隔板11、第二隔板12和第三隔板13；第一隔板11、第二隔板12和第三隔板13之間分別設有陽離子樹脂層14和陰離子樹脂層15，且第一隔板11和第三隔板13上固定有水帽，第二隔板12上設有濾孔。
第一隔板11、第二隔板12和第三隔板13將陽離子樹脂層14和陰離子樹脂層15分層隔開，可以防止樹脂亂層，增加樹脂的使用時間。水帽能有效地衝洗出水中的汙泥雜物，保證水質水量正常運行，防止樹脂的流失，延長樹脂的使用時間。水帽的數量為多個，濾孔的數量也是多個，可以保證水量的正常運行。
本實施例的可選方案中，混合離子交換器1筒體上設有視鏡。混合離子交換器1筒體上設有視鏡，可以方便觀察筒體內樹脂的情況。
實施例二
如圖3所示，混合離子交換器1包括兩臺；兩臺混合離子交換器1並聯運行。兩臺混合離子交換器1並聯運行，節約的用水量是一臺混合離子交換器1時的兩倍。
本實施例的可選方案中，混合離子交換器1包括多臺；多臺混合離子交換器1並聯運行。多臺混合離子交換器1並聯運行使節約的用水量更多。
實施例三
如圖4所示，循環泵2包括兩臺，兩臺循環泵2串聯。
循環泵2串聯主要解決揚程不夠的問題，經串聯後的循環泵2，其流量不變，揚程是兩泵之和。在實際運用中為避免下遊泵對上遊泵的進水不足，通常將下遊泵的流量調節到最佳狀態，以保證上遊循環泵2的進水充足。
循環泵2並聯可以增加供水量，輸水幹管中的流量等於各臺並聯泵出水量之總和；可以通過開停泵的臺數開調節泵站的流量和揚程，以達到節能和安全供水的目的。
本實施例的可選方案中，循環泵2包括多臺，多臺循環泵2串聯或並聯。
實施例四
如圖5所示，本實用新型提供的淨水器，包括濾芯組6、水泵7和混合離子交換器1；濾芯組6進水口與水管相連，濾芯組6出水口與水泵7進水口相連；水泵7出水口與混合離子交換器1的入口相連。
需要說明的是上述連接可以採用快速管路連接件進行連接，方便拆卸和安裝。
未提純的水經過濾芯組6、初步提純，經水泵7的加壓，將經過濾芯組6提純的水送入到混合離子交換器1進行進一步提純，當混合離子交換器1使用達到飽和後，可以將水泵7出水口與混合離子交換器1的入口之間打開，可以對混合離子交換器1進行再生，延長使用壽命。
本實施例的可選方案中，濾芯組6包括PP棉濾芯61、第一活性炭濾芯62、RO膜濾芯63、第二活性炭濾芯64；PP棉濾芯61、第一活性炭濾芯62、RO膜濾芯63、第二活性炭濾芯64依次串聯。
可以採用快速管路連接件進行連接，方便拆卸和安裝。
PP棉濾芯61能有效去除所過濾液體中的各種顆粒雜質，過濾流量大，壓差小，具有流量大、耐腐蝕耐高壓低成本等特點。用以阻擋水中的鐵鏽、泥沙、蟲卵等大顆粒物質，使原水得到初步的淨化。
第一活性炭濾芯62可以對水初步過濾，吸附原水中的有機物。第二活性炭濾芯64可以再次淨化，對水進行除味，改善口感。
RO膜濾芯63可以將比水分子大的分子完全排除掉，使重金屬及雜質與水分子完全分開，制出的純淨水更新鮮、更衛生、更安全。
活性炭濾芯具有過濾與淨化雙重功能，有兩類：壓縮型活性炭濾芯、散裝型活性炭濾芯。
壓縮型活性炭濾芯採用高吸附值的煤質活性炭和椰殼活性炭作為過濾料，加以食品級的粘合劑燒結壓縮成形。壓縮活性炭濾芯內外均分別包裹著一層有過濾作用的無紡布，確保炭芯本身不會掉落炭粉，炭芯兩端裝有柔軟的丁晴橡膠密封墊，使炭芯裝入濾筒具有良好的密封性。
散裝型活性炭濾芯將所需要的活性炭顆粒裝入特製的塑料殼體中，用焊接設備將端蓋焊接在殼體的兩端面，殼體的兩端分別放入起過濾作用的無紡布濾片，確保炭芯在使用時不會掉落炭粉和黑水。
最後應說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的範圍。