磁性樹脂吸附反應器的製作方法

2023-04-22 17:22:41 3

專利名稱：磁性樹脂吸附反應器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及廢水處理領域，尤其涉及磁性樹脂吸附反應器。
背景技術：
離子交換法是一種藉助於離子交換劑上的離子和水中的離子進行交換反應而除去水中有害離子的方法。採用離子交換法，具有去除率高，可濃縮回收有用物質，設備較簡單，操作控制容易等優點，主要是用於水的軟化和脫色。但目前應用的普通的離子交換樹脂存在一些難以克服的缺點，例如在酸或鹼介質中不穩定，工作過程中交換容量下降。而且，如果待處理的溶液中含有一定量的懸浮固體物或渾濁粘稠的漿體時，普通樹脂與溶液間的固-液分離， 以及普通樹脂與懸浮固體物之間的固-固分離就變得非常困難。磁性樹脂的研究從上世紀七十年代開始，目前已有很多公開文獻，例如91100655. 9中國專利公開了一種製備磁性大孔吸附離子交換樹脂的方法；03130423. O又公開了一種鐵磁性脲醛樹脂微球介質及其製備方法。針對磁性樹脂的吸附裝置的研究有公開號為CN101708876A，其公開了一種水力射流磁性樹脂吸附反應器，使用射流管進水，攪拌器進行混合，三相分離器進行樹脂與水的分離。這一設備使用的射流進水會加大樹脂在混合中的破碎和磨損，同時三相分離器無法將單個細微樹脂從水中分離處理，樹脂的流失量也會較大。
發明內容鑑於現有技術存在上述不足之處，本實用新型提供一種處理流程短，處理水量大，設備運行穩定可靠，能耗低，費用低的磁性樹脂吸附反應器。為達到上述目的，本實用新型提供的一種磁性樹脂吸附反應器，包括罐體16、進水口 I、出水口 10，罐體16外形呈水滴型或梨型，罐體16內部設有填料區，罐體16上部有進水口 1，進水口 I上端安裝有三通閥14，進水口 I下端連接進水布水器2，出水口 10在罐體16底部。進一步，罐體16內部填料區分上層填料5、下層填料6，兩層填料之間通過網篩隔層11分開。進一步,上層填料5可以使用石英砂、陶瓷顆粒、活性炭,粒徑在O. 5-4. Omm之間；下層填料6可以使用磁性離子交換樹脂，粒徑在150-500 μ m之間。進一步，上下兩填料層分別設有上層布水器8、下層布水器7。進一步，所述的進水布水器2是螺紋結構的柱狀布水器。進一步，所述進水布水器2安裝有環狀磁片。所述的上層布水器8或下層布水器7均由中央過濾布水頭12和柱狀均壓螺紋過濾布水器13構成，中央過濾布水頭12是多孔的柱型布水頭，上、下層中央過濾布水頭12分別連接在進出水主管9的兩端；柱狀均壓螺紋過濾布水器13為圓柱型，頂端直徑小於末端直徑，安裝在中央過濾布水頭12上。所述下層布水器7的柱狀均壓螺紋過濾布水器13分兩層安裝在中央過濾布水頭12上，上下各4-10個。所述下層布水器7的柱狀均壓螺紋過濾布水器13的螺紋縫隙寬度從末端至頂端逐漸變寬，縫隙的分布從末端至頂端逐漸增加。所述上層布水器8的柱狀均壓螺紋過濾布水器13的螺紋縫隙寬度從末端至頂端逐漸變寬，縫隙的分布從末端至頂端逐漸增加。本實用新型具有下述優點I、本實用新型中上層填料為粒徑在O. 5至4. Omm石英砂、陶瓷顆粒、活性炭，可以過濾和吸附水中懸浮；下層填料為粒徑在15(Γ500μπι磁性離子交換樹脂，通過離子交換和吸附去除水中溶解性汙染物。 2、本實用新型的磁性樹脂吸附反應器的外型呈現水滴型或梨型，上端面積小，下段面積大，上層濾床的體積要大於下層濾床。上層的濾料顆粒較大，以過濾作用為主，顆粒間隙較大，水流速度較快；下層的濾料顆粒較小，以離子交換和吸附左右為主，顆粒間隙小，水流速度較慢。同時，下層濾床的面積較上層濾床大，不但可以保證水流速度的一致性，而且可保證反應時間和反應效果。3、上層布水器和下層布水器都包括中央過濾布水頭和柱狀均壓螺紋過濾布水器。其中，下層布水器的柱狀均壓螺紋過濾布水器分兩層安裝在中央過濾布水頭上，上下各4-10個。通過這樣的設計，實現反洗再生過程中的上層濾床和下層濾床形成雙內環流，保證高效節水的反洗再生過程。4、柱狀均壓螺紋過濾布水器為圓柱型，頂端直徑小於末端直徑。下層布水器上的螺紋縫隙的寬度從末端至頂端逐漸變寬，縫隙的分布從末端至頂端逐漸增加；上層布水器上的螺紋縫隙縫隙的寬度從末端至頂端也逐漸變寬，縫隙的分布從末端至頂端也逐漸增加。通過這樣設計，能夠實現柱狀均壓螺紋過濾布水器的所有部分水壓的平衡分布，反洗再生時能過形成內環流，實現高效率的反衝洗和再生。5、進水口處的三通閥和進出水主管中的閥門由PLC控制。三通閥在工作和再生反洗狀態開啟不同管道，實現待過濾水的進水和再生反洗水的外排；進出水主管中的閥門在工作狀態時和第二步再生反洗時關閉，在第一步再生反洗時開啟。6、進水布水器位於進水三通閥的下部，是螺紋結構的柱狀布水器，安裝有環狀磁片，可以拆出清潔。這一裝置是為了保證下層濾床中的磁性離子交換樹脂在再生反應時部分流失被截住，實現無濾料的流失。7、與現有技術相比較，本發明的優點是該裝置不僅可以進行吸附反應，而且可以進行樹脂的反洗再生過程，操作簡單，整個處理流程短；處理水量大；機械部分較少，運行穩定可靠，能耗低；設備結構緊湊，一體化程度高，佔地面積小；分離效率高速度快，能夠極大地減少樹脂的流失；本實用新型設備可以廣泛應用在各個鋼鐵和焦化企業的焦化廢水處理和回用設施的改造。

圖I為磁性樹脂吸附反應器的結構示意圖；[0025]圖2為下層布水器的柱狀均壓螺紋過濾布水器結構示意圖；圖3為上層布水器的柱狀均壓螺紋過濾布水器結構示意圖。以上圖中，其中I指進水口 ；2指進水布水器；3指上層填排濾料口 ；4指下層填排濾料口 ；5指上層填料；6指下層填料；7指下層布水器；8指上層布水器；9指進出水主管；10指出水口 ；11指網篩隔層；12指中央過濾布水頭；13指柱狀均壓螺紋過濾布水器；14指三通閥；15指人孔觀察口 ；16指罐體。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的結構和工作過程進行說明。
實施例如圖I所示，本實用新型提供的一種磁性樹脂吸附反應器，包括罐體16、進水口 I、出水口 10，罐體16外形呈水滴型或梨型，罐體16內部設有填料區，罐體16上部有進水口1，進水口 I上端安裝有三通閥14，進水口 I下端連接進水布水器2，出水口 10在罐體16底部；所述罐體16內部填料區分上層填料5、下層填料6，兩層填料之間通過網篩隔層11分開；上層填料5可以使用石英砂、陶瓷顆粒、活性炭，粒徑在O. 5-4. Omm之間；下層填料6可以使用磁性離子交換樹脂，粒徑在150-500 μ m之間；上下兩填料層分別設有上層布水器8、下層布水器7 ;所述的進水布水器2是螺紋結構的柱狀布水器；所述進水布水器2安裝有環狀磁片；所述的上層布水器8或下層布水器7均由中央過濾布水頭12和柱狀均壓螺紋過濾布水器13構成，中央過濾布水頭12是多孔的柱型布水頭，上、下層中央過濾布水頭12分別連接在進出水主管9的兩端；柱狀均壓螺紋過濾布水器13為圓柱型，頂端直徑小於末端直徑，安裝在中央過濾布水頭12上；所述下層布水器7的柱狀均壓螺紋過濾布水器13分兩層安裝在中央過濾布水頭12上，上下各4-10個。如圖2所示，所述下層布水器7的柱狀均壓螺紋過濾布水器13的螺紋縫隙寬度從末端至頂端逐漸變寬，縫隙的分布從末端至頂端逐漸增加。如圖3所示，所述上層布水器8的柱狀均壓螺紋過濾布水器13的螺紋縫隙寬度從末端至頂端逐漸變寬，縫隙的分布從末端至頂端逐漸增加。本實用新型的工作流程如下樹脂吸附反應過程待過濾的廢水在水泵的作用下，從進水口 I進入本反應器中，通過由PLC控制的三通閥14，由進水布水器2均勻地分布在上層填料料5上，廢水中的懸浮物顆粒被上層填料5過濾和吸附，進出水主管9中的閥門關閉，上層布水器8不啟動；廢水再通過篩網隔層11均勻地分布進入下層填料6，經過下層填料6的離子交換和吸附過濾作用後，廢水中更細微的懸浮物顆粒和水中的溶解性物質都被淨化，淨化後的水通過下層布水器7流到出水口 10，經出水口 10排出。上層填料5經由上層填排濾料口 3填入，下層填料6經由下層填排濾料口 4填入。人孔觀察口 15便於觀察罐體16內的反應情況。樹脂反洗再生過程當本反應器所排出的水質有所下降至無法達到要求時，反洗再生過程可通過PLC進行啟動。過濾水在反洗水泵的作用下，以較高壓力持續從出水口 10進入罐體16，進出水主管9閥門開啟，上層布水器8、下層布水器7同時啟動，水反向通過上、層填料5、下層填料6，使得上下填料同時處於流化狀態，保證濾料中的汙物隨反衝洗水脫落，從進水口 I排出；當反衝洗水排盡後，進出水主管9閥門關閉，一定量的飽和NaCl溶液在反洗泵作用下通過下層布水器7進入下層填料6，實現下層填料6的流化狀態，下層填料6中離子交換和吸附的溶解性汙物被完全再生置換到再生水中 ，並從進水口 I排出。
權利要求1.磁性樹脂吸附反應器，包括罐體(16)、進水口(I)、出水口(10)，其特徵在於罐體(16)外形呈水滴型或梨型，罐體(16)內部設有填料區，罐體(16)上部有進水口( 1)，進水口(I)上端安裝有三通閥(14)，進水口( I)下端連接進水布水器(2)，出水口(10)在罐體(16)底部。
2.如權利要求I所述的磁性樹脂吸附反應器，其特徵在於罐體(16)內部填料區分上層填料(5 )、下層填料(6 )，兩層填料之間通過網篩隔層(11)分開。
3.如權利要求2所述的磁性樹脂吸附反應器，其特徵在於上層填料(5)可以使用石英砂、陶瓷顆粒、活性炭，粒徑在O. 5-4. Omm之間；下層填料(6)可以使用磁性離子交換樹脂，粒徑在150-500 μ m之間。
4.如權利要求2所述的磁性樹脂吸附反應器，其特徵在於上下兩填料層分別設有上層布水器(8)、下層布水器(7)。
5.如權利要求1-4任一權利要求所述的磁性樹脂吸附反應器，其特徵在於所述的進水布水器(2)是螺紋結構的柱狀布水器。
6.如權利要求5所述的磁性樹脂吸附反應器，其特徵在於所述進水布水器(2)安裝有環狀磁片。
7.如權利要求4所述的磁性樹脂吸附反應器，其特徵在於所述的上層布水器(8)或下層布水器(7)均由中央過濾布水頭(12)和柱狀均壓螺紋過濾布水器(13)構成，中央過濾布水頭(12)是多孔的柱型布水頭，上、下層中央過濾布水頭(12)分別連接在進出水主管(9)的兩端；柱狀均壓螺紋過濾布水器(13)為圓柱型，頂端直徑小於末端直徑，安裝在中央過濾布水頭(12)上。
8.如權利要求7所述的磁性樹脂吸附反應器，其特徵在於所述下層布水器(7)的柱狀均壓螺紋過濾布水器(13)分兩層安裝在中央過濾布水頭(12)上，上下各4-10個。
9.如權利要求7或8所述的磁性樹脂吸附反應器，其特徵在於所述下層布水器(7)的柱狀均壓螺紋過濾布水器(13)的螺紋縫隙寬度從末端至頂端逐漸變寬，縫隙的分布從末端至頂端逐漸增加。
10.如權利要求7所述的磁性樹脂吸附反應器，其特徵在於所述上層布水器(8)的柱狀均壓螺紋過濾布水器(13)的螺紋縫隙寬度從末端至頂端逐漸變寬，縫隙的分布從末端至頂端逐漸增加。
專利摘要本實用新型涉及廢水處理領域，尤其涉及磁性樹脂吸附反應器。該反應器包括罐體、進水口、出水口，罐體外形呈水滴型或梨型，罐體內部設有填料區，罐體上部有進水口，進水口上端安裝有三通閥，進水口下端連接進水布水器，出水口在罐體底部。該裝置不僅可以進行吸附反應，而且可以進行樹脂的反洗再生過程，具有處理流程短，處理水量大，設備運行穩定可靠，能耗低，費用低的特點。
文檔編號C02F1/42GK202482099SQ201220058058
公開日2012年10月10日 申請日期2012年2月22日 優先權日2012年2月22日
發明者倪明亮, 王吉白 申請人:四川環能德美科技股份有限公司