一種採用曝氣式離子交換裝置的電解錳廢水離子交換處理系統的製作方法

2023-08-06 20:26:06

一種採用曝氣式離子交換裝置的電解錳廢水離子交換處理系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種採用曝氣式離子交換裝置的電解錳廢水離子交換處理系統，廢水儲存池（4）分別連接離子交換器A（1）和離子交換器B（2）的下部液體進出口，再生配液池（3）分別連接離子交換器A（1）和離子交換器B（2）的上部液體進出口，管路上設置有閥門，離子交換器A（1）和離子交換器B（2）均為全接觸曝氣式離子交換裝置。本發明的有益效果是：系統運行效率提高，保證了設備的連續吸附，過程的實現通過控制閥門的啟閉來實現，控制過程簡單、穩定，控制方式簡練易操作，調節快速，能保證出水水質達標；採用全接觸曝氣式離子交換裝置使得樹脂充分與待處理水接觸，保證充分吸附。
【專利說明】一種採用曝氣式離子交換裝置的電解錳廢水離子交換處理系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及離子交換裝置【技術領域】，特別是一種採用曝氣式離子交換裝置的電解錳廢水離子交換處理系統。
【背景技術】
[0002]離子交換技術在水處理領域中有十分廣泛的應用，通過離子交換可以較徹底的出去水中的無機鹽類。離子交換設備在醫藥、化工、電子、塗裝、飲料及高壓鍋爐給水等領域應用廣泛。離子交換裝置中加入的交換樹脂在設備運行一端時間後會失效，需要進行再生處理，而系統又需要24小時連續運行，因此很多國內的離子交換系統大都採用一套運行、一套備用的方法處理，使得離子交換設備成本高，佔地面積大。
[0003]現有裝置大多數採用手動控制或半自動控制方式運行，且離子交換系統閥門繁多，操作過程繁瑣；現有裝置採用在線檢測設備檢測出水水質來反饋系統進行吸附-再生過程切換，在線設備檢測水樣耗時較長，若不及時反饋信息、及時切換吸附-再生過程，會導致樹脂超負荷吸附，出水瞬時值超標。

【發明內容】

[0004]本發明的目的在於克服現有技術的缺點，提供一種控制方式簡練易操作、採用曝氣式離子交換裝置的電解錳廢水離子交換處理系統。 [0005]本發明的目的通過以下技術方案來實現:一種採用曝氣式離子交換裝置的電解錳廢水離子交換處理系統，它包括離子交換器A、離子交換器B、再生配液池和廢水儲存池，廢水儲存池的出水口通過管路分別連接離子交換器A的下部液體進出口和離子交換器B的下部液體進出口，且連接廢水儲存池的出水口與離子交換器A的下部液體進出口的管路上設置有閥門A，連接廢水儲存池的出水口與離子交換器B的下部液體進出口的管路上設置有閥門B，再生配液池的出水口通過管路分別連接離子交換器A的上部液體進出口和離子交換器B的上部液體進出口，且連接再生配液池的出水口與離子交換器A的上部液體進出口的管路上設置有閥門C，連接再生配液池的出水口與離子交換器B的上部液體進出口的管路上設置有閥門D，離子交換器A的下部液體進出口和上部液體進出口還分別通過管路A和管路B連接排水口 A，且管路A和管路B上分別設置有閥門E和閥門F ;離子交換器B的下部液體進出口和上部液體進出口還分別通過管路C和管路D連接排水口 B，且管路C和管路D上分別設置有閥門G和閥門H ;所述的離子交換器A和離子交換器B均為全接觸曝氣式離子交換裝置，全接觸曝氣式離子交換裝置包括罐體，罐體的下部設置有支撐架，支撐架將罐體內部空間分隔為上腔室和下腔室，上腔室內裝有離子交換樹脂，支撐架用於支撐上腔室內的離子交換樹脂，支撐架上設置有用於流體通過的通路，位於支撐架下部的罐體上設置有連通罐體內部的下部液體進出口和進氣口，罐體內部空間的底部設置有布水器，下部液體進出口與布水器連通，罐體的底部設置有排渣口，罐體內部空間的上部設置有三相分離器，所述的三相分離器包括設置於罐體內壁上的環形阻氣沉澱板、設置於環形阻氣沉澱板上部的集氣罩和設置於集氣罩上部的溢流堰，環形阻氣沉澱板與集氣罩間形成回流縫，罐體頂部設置有排氣口，排氣口從集氣罩的頂部連通集氣罩內部空間，罐體上部設置有上部液體進出口，上部液體進出口與溢流堰連通。
[0006]所述的廢水儲存池的出水口依次連接有提升泵和單向止回閥A，單向止回閥A的出水口通過管路分別連接閥門A和閥門B的進水口 ；再生配液池的出水口依次連接有再生泵和單向止回閥B，單向止回閥B的出水口通過管路分別連接閥門C和閥門D的進水口。
[0007]所述的廢水儲存池內設置有液位監測裝置A，再生配液池內設置有液位監測裝置B0
[0008]所述的單向止回閥A的出水口上安裝有流量計A，單向止回閥B的出水口上安裝有流量計B。
[0009]所述的罐體上還設置有觀察口。
[0010]本發明具有以下優點:本發明可以時間作為控制參數進行全過程控制，基於預先設計和調試過程確定的運行參數，控制全過程運行，系統運行效率提高；本發明包含兩個並列設置的離子交換器，當其中一個離子交換器吸附飽和後，通過控制閥門啟閉更改液體流動管路，對吸附飽和的離子交換器進行再生，由另一個離子交換器繼續進行吸附，從而保證了設備的連續吸附，該過程的實現通過控制閥門的啟閉來實現，控制過程簡單、穩定。
[0011]本發明僅採用時間進行控制，並可輔以氨氮在線監測作為控制參數，控制方式簡練易操作；本發明不以在線監測設備指標作為主要的反饋調節參數，以時間作為控制參數，無需水質指標反饋，調節快速，能保證出水水質達標，不出現反饋延遲而導致超標現象；再生過程亦納入控制範圍，真正實現離子交換全過程控制；通過時間作為控制參數，能有效節約能耗，提高樹脂使用周期和使用效率。
[0012]本發明的離子交換器A和離子交換器B均為全接觸曝氣式離子交換裝置，全接觸曝氣式離子交換裝置結構簡單，集氣水反衝洗功能於一體，在吸附過程中，進水吸附同時，通入空氣形成擾動，使得樹脂充分與待處理水接觸，保證充分吸附；吸附完成後，對樹脂進行清洗，鬆動樹脂床，減少短流，使得樹脂能夠充分與廢水接觸；提高了處理效率，曝氣部件的設置能夠將樹脂與液體均勻混合，而不會損壞離子交換樹脂，有利於離子交換樹脂的重吸附和再生。通過設置三相分離器能有效將上浮樹脂顆粒及時沉澱匯入樹脂層內，而處理後的液體經溢流堰排出，所通入的空氣則從集氣罩出口排出，既能充分使樹脂顆粒與待處理溶液充分混合，提高樹脂有效比表面積使用率，又能避免罐體內形成氣囊，產生正壓導致出水不暢。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1為本發明的結構示意圖
圖2為本發明的全接觸曝氣式離子交換裝置的局部剖視結構示意圖圖3為本發明的全接觸曝氣式離子交換裝置的外部結構示意圖圖4為本發明的全接觸曝氣式離子交換裝置的左視結構示意圖圖中，1-離子交換器A，2-離子交換器B，3-再生配液池，4-廢水儲存池，5-管路A，6-管路B，7-排水口 A，8-管路C，9-管路D，10-排水口 B，11-電動閥A，12-電動閥B，13-電動閥C，14-電動閥D，15-電動閥E，16-電動閥F，17-電動閥G，18-電動閥H，19-提升泵，20-單向止回閥A，21-再生泵，22-單向止回閥B，23-液位傳感器A，24-液位傳感器B，25-流量計A，26-流量計B，27-罐體，28-支撐架，29-離子交換樹脂，30-下部液體進出口，31-進氣口，32-布水器，33-環形阻氣沉澱板，34-集氣罩，35-溢流堰，36-回流縫，37-排渣口，38-上部液體進出口，39-排氣口，40-觀察口。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本發明做進一步的描述，本發明的保護範圍不局限於以下所述: 如圖1所示，一種採用曝氣式離子交換裝置的電解錳廢水離子交換處理系統，它包括
離子交換器Al、離子交換器B2、再生配液池3和廢水儲存池4，廢水儲存池4的出水口通過管路分別連接離子交換器Al的下部液體進出口和離子交換器B2的下部液體進出口，且連接廢水儲存池4的出水口與離子交換器Al的下部液體進出口的管路上設置有閥門All，連接廢水儲存池4的出水口與離子交換器B2的下部液體進出口的管路上設置有閥門B12，再生配液池3的出水口通過管路分別連接離子交換器Al的上部液體進出口和離子交換器B2的上部液體進出口，且連接再生配液池3的出水口與離子交換器Al的上部液體進出口的管路上設置有閥門C13，連接再生配液池3的出水口與離子交換器B2的上部液體進出口的管路上設置有閥門D14，離子交換器Al的下部液體進出口和上部液體進出口還分別通過管路A5和管路B6連接排水口 A7，且管路A5和管路B6上分別設置有閥門E15和閥門F16 ;離子交換器B2的下部液體進出口和上部液體進出口還分別通過管路C8和管路D9連接排水口B10，且管路C8和 管路D9上分別設置有閥門G17和閥門H18。
[0015]如圖2、圖3、圖4所示，所述的離子交換器Al和離子交換器B2均為全接觸曝氣式離子交換裝置，全接觸曝氣式離子交換裝置包括罐體27，罐體27的下部設置有支撐架28，支撐架28將罐體27內部空間分隔為上腔室和下腔室，上腔室內裝有離子交換樹脂29，支撐架28用於支撐上腔室內的離子交換樹脂29，支撐架28上設置有用於流體通過的通路，位於支撐架28下部的罐體27上設置有連通罐體27內部的下部液體進出口 30和進氣口 31，罐體27內部空間的底部設置有布水器32，下部液體進出口 30與布水器32連通，罐體27的底部設置有排渣口 37，罐體27內部空間的上部設置有三相分離器，所述的三相分離器包括設置於罐體27內壁上的環形阻氣沉澱板33、設置於環形阻氣沉澱板33上部的集氣罩34和設置於集氣罩34上部的溢流堰35，環形阻氣沉澱板33與集氣罩34間形成回流縫36，罐體27頂部設置有排氣口 39，排氣口 39從集氣罩34的頂部連通集氣罩34內部空間，罐體27上部設置有上部液體進出口 38，上部液體進出口 38與溢流堰35連通。
[0016]廢水儲存池4的出水口依次連接有提升泵19和單向止回閥A20，單向止回閥A20的出水口通過管路分別連接閥門All和閥門B12的進水口 ；再生配液池3的出水口依次連接有再生泵21和單向止回閥B22，單向止回閥B22的出水口通過管路分別連接閥門C13和閥門D14的進水口。
[0017]所述的廢水儲存池4內設置有液位監測裝置A23，再生配液池3內設置有液位監測裝置B24，監測裝置A23和液位監測裝置B24分別實時監測並顯示廢水儲存池4的液位值和再生配液池3的液位值，操作人員通過液位監測裝置A23和液位監測裝置B24實時讀取廢水儲存池4和再生配液池3的液位。所述的監測裝置A23和液位監測裝置B24可為液位計或連接帶顯示屏控制器的液位傳感器。
[0018]單向止回閥A20的出水口上安裝有流量計A25，單向止回閥B22的出水口上安裝有流量計B26，廢水進水流量和再生液進水流量分別通過流量計A25和流量計B26讀出。
[0019]由時間作為自控參數，通過擬定吸附-再生周期，並協同水泵啟閉操作，達到全過程運行。
[0020]如圖3所示,所述的罐體27上還設置有觀察口 40。
[0021]所述的罐體27上設置有兩個觀察口 40，兩個觀察口 40中，一個觀察口 40設置於罐體27的上部，另一個觀察口 40設置於罐體27的下部。
[0022]全接觸曝氣式離子交換裝置的工作過程如下:廢水從下部液體進出口 30進入罐體27，同時進氣口 31連接供氣裝置，通過進氣口 31向罐體27內鼓入氣體，使罐體27內的離子交換樹脂29浮起，離子交換樹脂29與液體均勻混合，廢水在罐體27內上升的過程中通過離子交換樹脂29，當廢水碰到環形阻氣沉澱板33後，廢水的流速隨回流縫36出口逐漸擴張而減小，使得被氣體擾動進入沉澱區的樹脂顆粒有效沉降，回入樹脂層區，氣體進入集氣罩34被並最終經排氣口 39排出，廢水從集氣罩34外側繼續上升，並最終進入溢流堰35經上部液體進出口 38排出。當離子交換樹脂29吸附飽和後，停止進廢液，進入再生，再生液從上部液體進出口 38進入，再生液進液流量為吸附流量的4倍，供氣量不變。再生液最終由下部液體進出口 30排出，這樣完成一個工作周期。
[0023]當全接觸曝氣式離子交換裝置需要進行洗滌時，通入清水即可，洗滌方式與吸附方式一致，清水從下部液體進出口 30進入罐體27，同時進氣口 31連接供氣裝置，通過進氣口 31向罐體27內鼓入氣體 ，進行洗滌，洗滌液最終進入溢流堰35經上部液體進出口 38排出。
[0024]本發明的工作過程如下:以離子交換器Al為例，進行吸附時，打開閥門AU、閥門F16，關閉閥門E15、閥門B12、閥門C13。廢水經提升泵19、單向止回閥A20、閥門A11逆向進入離子交換器Al，進行離子交換吸附處理，經由閥門F16後從排水口 A7達標排放。同樣的，離子交換器B2進行吸附時，打開閥門B12、閥門H18，關閉閥門G17、閥門All、閥門D14。設置處理48h後，認為離子交換器Al內的樹脂吸附飽和，需進行順流再生，順流再生時，打開閥門E15、閥門C13，關閉閥門All、閥門F16、閥門D14 ;再生泵21啟動，再生液經單向止回閥B22和閥門C13順流進入離子交換器Al進行再生，再生廢液由閥門E15排出進入再生液回收系統回用。同樣的，離子交換器B2進行再生時，打開閥門G17、閥門D14，關閉閥門B12、閥門H18、閥門C13。
[0025]吸附過程中，提升泵19運行時間由PLC中設置的時間參數進行控制，並可設置延時啟動。再生過程中，再生泵21運行時間通過擬定的時間參數進行控制。若離子交換器Al吸附飽和時間設計為48h，則提升泵19累計運行時間達到48h時，關閉閥門All、閥門F16、閥門G17、閥門D14，開啟閥門E15、閥門C13、閥門B12、閥門H18。可實現離子交換器Al再生的同時，離子交換器B2仍然進行正常吸附。
[0026]而提升泵19運行時間達到48h後，在延時一段時間後，繼續開啟，相當於離子交換器B2可順利進行吸附。再生泵21運行滿2h後停止運行，完成再生。
[0027]提升泵19同時根據液位監測裝置A23的讀數進行啟停控制，高液位時啟動運行，低液位時停止運行。提升泵19出口設單向止回閥A20，防止停泵後廢水倒流。廢水進水流量通過流量計A25進行控制。再生泵21同時根據液位監測裝置B24的讀數進行啟停控制，高液位時啟動運行，低液位時停止運行。再生泵21出口設單向止回閥B22，防止停泵後再生液倒流。再 生液進水流量通過流量計B26進行控制。
【權利要求】
1.一種採用曝氣式離子交換裝置的電解錳廢水離子交換處理系統，其特徵在於:它包括離子交換器A (I)、離子交換器B (2)、再生配液池(3)和廢水儲存池(4)，廢水儲存池(4)的出水口通過管路分別連接離子交換器A (I)的下部液體進出口和離子交換器B (2)的下部液體進出口，且連接廢水儲存池(4)的出水口與離子交換器A (I)的下部液體進出口的管路上設置有閥門A (11)，連接廢水儲存池(4)的出水口與離子交換器B (2)的下部液體進出口的管路上設置有閥門B (12)， 再生配液池(3)的出水口通過管路分別連接離子交換器A (I)的上部液體進出口和離子交換器B (2)的上部液體進出口，且連接再生配液池(3)的出水口與離子交換器A (I)的上部液體進出口的管路上設置有閥門C (13)，連接再生配液池(3)的出水口與離子交換器B (2)的上部液體進出口的管路上設置有閥門D (14)， 離子交換器A (I)的下部液體進出口和上部液體進出口還分別通過管路A (5)和管路B (6)連接排水口 A (7)，且管路A (5)和管路B (6)上分別設置有閥門E (15)和閥門F(16);離子交換器B (2)的下部液體進出口和上部液體進出口還分別通過管路C (8)和管路D (9)連接排水口 B (10)，且管路C (8)和管路D (9)上分別設置有閥門G (17)和閥門H (18)； 所述的離子交換器A (I)和離子交換器B (2)均為全接觸曝氣式離子交換裝置，全接觸曝氣式離子交換裝置包括罐體(27 )，罐體(27 )的下部設置有支撐架(28 )，支撐架(28 )將罐體(27)內部空間分隔為上腔室和下腔室，上腔室內裝有離子交換樹脂(29)，支撐架(28)用於支撐上腔室內的離子交換樹脂(29)，支撐架(28)上設置有用於流體通過的通路，位於支撐架(28)下部的罐體(27)上設置有連通罐體(27)內部的下部液體進出口(30)和進氣口( 31)，罐體(27 )內部空 間的底部設置有布水器(32 )，下部液體進出口( 30 )與布水器(32 )連通，罐體(27)的底部設置有排渣口(37)，罐體(27)內部空間的上部設置有三相分離器，所述的三相分離器包括設置於罐體(27)內壁上的環形阻氣沉澱板(33)、設置於環形阻氣沉澱板(33)上部的集氣罩(34)和設置於集氣罩(34)上部的溢流堰(35)，環形阻氣沉澱板(33)與集氣罩(34)間形成回流縫(36)，罐體(27)頂部設置有排氣口(39)，排氣口(39)從集氣罩(34)的頂部連通集氣罩(34)內部空間，罐體(27)上部設置有上部液體進出口(38)，上部液體進出口(38)與溢流堰(35)連通。
2.根據權利要求1所述的採用曝氣式離子交換裝置的電解錳廢水離子交換處理系統，其特徵在於:所述的廢水儲存池(4)的出水口依次連接有提升泵(19)和單向止回閥A(20)，單向止回閥A (20)的出水口通過管路分別連接閥門A (11)和閥門B (12)的進水口 ；再生配液池(3)的出水口依次連接有再生泵(21)和單向止回閥B (22)，單向止回閥B (22)的出水口通過管路分別連接閥門C (13)和閥門D (14)的進水口。
3.根據權利要求1所述的採用曝氣式離子交換裝置的電解錳廢水離子交換處理系統，其特徵在於:所述的廢水儲存池(4)內設置有液位監測裝置A (23)，再生配液池(3)內設置有液位監測裝置B (24)。
4.根據權利要求2所述的採用曝氣式離子交換裝置的電解錳廢水離子交換處理系統，其特徵在於:所述的單向止回閥A (20)的出水口上安裝有流量計A (25)，單向止回閥B(22)的出水口上安裝有流量計B (26)。
5.根據權利要求1所述的一種採用曝氣式離子交換裝置的電解錳廢水離子交換處理系統，其 特徵在於:所述的罐體(27)上還設置有觀察口(40)。
【文檔編號】C02F1/42GK104003476SQ201410248700
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月6日 優先權日:2014年6月6日
【發明者】雷弢, 胡俊, 魏萬聰 申請人:四川恆達環境技術有限公司