一种弱酸阳离子交换器和弱酸阳离子交换系统的制作方法

本实用新型属于机械设备领域，尤其涉及一种弱酸阳离子交换器和弱酸阳离子交换系统。

背景技术：

无论是电镀废水、焦化废水、含汞废水还是别的废水，为了在预处理中的混凝沉淀效果达到最佳，一般需要控制混凝池中的水的PH偏碱性。考虑石灰乳液的特性，所以很多企业都选择使用石灰乳液调整PH值，并且可以去除过量的混凝剂铁盐。但是添加大量的石灰乳液后会导致处理过的废水硬度偏高，无法进行下一步回用处理工艺，为实现废水的可持续循环利用需要在预处理后增加回用处理工艺，现阶段主要在混凝沉淀后采用沙滤—多介质过滤—袋式(自清洗)过滤—超滤—RO膜处理进行回用。但是由于进水硬度太高会导致后期RO膜频繁污堵，所以需要在进入RO膜处理值前增加弱酸阳离子吸附器，确保进入RO膜系统的水质硬度能够降低至50左右。

弱酸阳离子交换器由于采用的弱酸树脂的粒度极不均匀，小颗粒树脂堵塞了大颗粒间的孔隙及产水滤帽，导致弱酸阳离子交换器在再生过程中的排液非常缓慢，导致整个再生过程非常长。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种弱酸阳离子交换器和弱酸阳离子交换系统，本实用新型提供的弱酸阳离子交换器在进行树脂再生时可以快速排空其内腔液体。

本实用新型提供了一种弱酸阳离子交换器，包括：

壳体，壳体上设置有顶部进出料口和底部进出料口；

与所述壳体的顶部进出料口相连的气顶进气管，所述气顶进气管上设置有阀门。

优选的，还包括：

与所述壳体的顶部进出料口相连的原水进水管和反洗排水管；

与所述壳体的底部进出料口相连的进酸管、进碱管、反洗进水管、产水管和正洗排水管；

所述原水进水管、反洗排水管、进酸管、进碱管、反洗进水管、产水管和正洗排水管上均设置有阀门。

优选的，所述原水进水管上设置有进水取样口和进水压力表。

优选的，所述产水管上设置有产水取样口和产水压力表。

优选的，所述壳体上还设置有顶部排气口。

优选的，所述壳体上还设置有中部排液口。

优选的，所述壳体上还设置有第一人孔和第二人孔，第一人孔设置在壳体的上部，第二人孔设置在壳体的底部。

本实用新型提供了一种弱酸阳离子交换系统，包括：

上述技术方案所述的弱酸阳离子交换器；

与所述弱酸阳离子交换器的顶部进出料口和底部进出料口相连的原水池；

与所述弱酸阳离子交换器的气顶进气管相连的引风机；

与所述弱酸阳离子交换器的底部进出料口相连的酸喷射器、碱喷射器和产水池。

优选的，所述原水池通过原水进水管与顶部进出料口相连，所述原水池通过反洗进水管与底部进出料口相连；

所述酸喷射器通过进酸管与底部进出料口相连；

所述碱喷射器通过进碱管与底部进出料口相连；

所述产水池通过产水管与底部进出料口相连。

优选的，还包括设置在产水管与产水池之间的树脂捕捉器；所述树脂捕捉器的进口与产水管的出水端相连，所述树脂捕捉器的出水口与产水池的进水口相连。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种弱酸阳离子交换器和弱酸阳离子交换系统。本实用新型提供的弱酸阳离子交换器包括：壳体，壳体上设置有顶部进出料口和底部进出料口；与所述壳体的顶部进出料口相连的气顶进气管，所述气顶进气管上设置有阀门。本实用新型提供的弱酸阳离子交换器在顶部进出料口处连接有气顶进气管，其在进行树脂再生的排液(如排水、排酸、排碱)操作时，通过向气顶进气管通气，可使弱酸阳离子交换器内腔产生气顶，从而促使弱酸阳离子交换器内腔的液体从其底部进出料口快速排空，不但大大节约了排液的时间，还能避免由于排液不彻底造成的液体残留，干扰后续操作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的弱酸阳离子交换器结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的弱酸阳离子交换系统构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了一种弱酸阳离子交换器，包括：

壳体，壳体上设置有顶部进出料口和底部进出料口；

与所述壳体的顶部进出料口相连的气顶进气管，所述气顶进气管上设置有阀门。

参见图1，图1是本实用新型实施例提供的弱酸阳离子交换器结构示意图。图1中，1为壳体，2为顶部进出料口，21为原水进水管，211为原水进水手动阀，212为原水进水自动阀，213为进水取样口，214为进水压力表，22为气顶进气管，221为气顶进气阀，23为反洗排水管，231为反洗排水阀，3为顶部排气口，31为排气管，311为排气阀，4为底部进出料口，41为进酸管，411为进酸手动阀，412为进酸自动阀，42为进碱阀，421为进碱手动阀，422为进碱自动阀，43为反洗进水管，431为反洗进水手动阀，432为反洗进水自动阀，44为产生管，441为产生阀，442为产生取样口，443为产生压力表，45为正洗排水管，451为正洗排水自动阀，452为正洗排水手动阀，5为中部排液口，51为中排管，511为中排阀。

本实用新型提供的弱酸阳离子交换器包括壳体1和气顶进气管22。其中，壳体1上设置有顶部进出料口2和底部进出料口4，气顶进气管22的出气端与顶部进出料口2相连，气顶进气管22上设置有气顶进气阀221。

在本实用新型中，所述弱酸阳离子交换器还包括原水进水管21，原水进水管的出水端与顶部进出料口2相连，原水进水管21上设置有原水进水阀。在本实用新型提供的一个实施例中，原水进水管21沿其水流方向依次设置有原水进水手动阀211和原水进水自动阀212。在本实用新型提供的一个实施例中，原水进水管21上还设置有进水取样口213。在本实用新型提供的一个实施例中，原水进水管21上还设置有进水压力表214。

在本实用新型中，所述弱酸阳离子交换器还包括反洗排水管23，反洗排水管23的进水端与顶部进出料口2相连，反洗排水管23上设置有反洗排水阀231。

在本实用新型中，所述弱酸阳离子交换器还包括进酸管41，进酸管41的出酸液端与底部进出料口4相连，进酸管41上设置有进酸阀。在本实用新型提供的一个实施例中，进酸管41沿其酸液流动方向依次设置有进酸手动阀411和进酸自动阀412。

在本实用新型中，所述弱酸阳离子交换器还包括进碱管42，进碱管42的出碱液端与底部进出料口4相连，进碱管42上设置有进碱阀。在本实用新型提供的一个实施例中，进碱管42沿其碱液流动方向依次设置有进碱手动阀421和进碱自动阀422。

在本实用新型中，所述弱酸阳离子交换器还包括反洗进水管43，反洗进水管43的出水端与底部进出料口4相连，反洗进水管43上设置有反洗进水阀。在本实用新型提供的一个实施例中，反洗进水管43沿其水流方向依次设置有反洗进水手动阀431和反洗进水自动阀432。

在本实用新型中，所述弱酸阳离子交换器还包括产水管44，产水管44的进水端与底部进出料口4相连，产水管44上设置有产生阀441。在本实用新型提供的一个实施例中，产水管44上还设置有产水取样口442。在本实用新型提供的一个实施例中，产水管44上还设置有产水压力表443。

在本实用新型中，所述弱酸阳离子交换器还包括正洗排水管45，正洗排水管45的进水端与底部进出料口4相连，正洗排水管45上设置有正洗排水阀。在本实用新型提供的一个实施例中，正洗排水管45沿其水流方向依次设置有正洗自动排水阀451和正洗手动排水阀452。

在本实用新型提供的一个实施例中，壳体1上还设置有顶部排气口3，所述弱酸阳离子交换器还包括排气管31，排气管31的进气端与顶部排气口3相连，排气管31上设置有排气阀311。

在本实用新型提供的一个实施例中，壳体1上还设置有中部排液口5，所述弱酸阳离子交换器还包括中排管51，中排管51的进液端与中部排液口5相连，中排管51上设置有中排阀511。

在本实用新型提供的一个实施例中，壳体1上还设置有第一人孔和第二人孔，第一人孔设置在壳体的上部，第二人孔设置在壳体的底部。在本实用新型中，人孔用于工作人员进行壳体1内部，进行相关作业。

本实用新型还提供了一种弱酸阳离子交换系统，包括：

上述技术方案所述的弱酸阳离子交换器；

与所述弱酸阳离子交换器的顶部进出料口和底部进出料口相连的原水池；

与所述弱酸阳离子交换器的气顶进气管相连的引风机；

与所述弱酸阳离子交换器的底部进出料口相连的酸喷射器、碱喷射器和产水池。

参见图2，图2是本实用新型提供的弱酸阳离子交换系统构示意图。图2中，1为壳体，2为顶部进出料口，21为原水进水管，211为原水进水手动阀，212为原水进水自动阀，213为进水取样口，214为进水压力表，22为气顶进气管，221为气顶进气阀，23为反洗排水管，231为反洗排水阀，3为顶部排气口，31为排气管，311为排气阀，4为底部进出料口，41为进酸管，411为进酸手动阀，412为进酸自动阀，42为进碱阀，421为进碱手动阀，422为进碱自动阀，43为反洗进水管，431为反洗进水手动阀，432为反洗进水自动阀，44为产生管，441为产生阀，442为产生取样口，443为产生压力表，45为正洗排水管，451为正洗排水自动阀，452为正洗排水手动阀，5为中部排液口，51为中排管，511为中排阀，6为引风机，7为原水池，8为酸喷射器，9为碱喷射器，10为产水池，11为树脂捕捉器，11-1为树脂捕捉器出水管，11-11为树脂捕捉器出水阀，11-2为树脂捕捉器排污管，11-21为树脂捕捉器排污阀。

本实用新型提供的弱酸阳离子交换系统包括所述弱酸阳离子交换器、引风机6、原水池7、酸喷射器8、碱喷射器9和产水池10。其中，引风机6的出风口与气顶进气管22的进气端相连。

在本实用新型中，原水池7的出水口分别与顶部进出料口2和底部进出料口4相连。在本实用新型提供的一个实施例中，原水池7的出水口通过原水进水管21与顶部进出料口2相连，通过反洗进水管43与底部进出料口4相连。

在本实用新型中，酸喷射器8的出料端与底部进出料口4相连。在本实用新型提供的一个实施例中，酸喷射器8的出料口通过进酸管41与底部进出料口4相连。在本实用新型中，酸喷射器8还设置有进酸口和进水口，其中，进酸口连接有酸喷射器进酸阀，进水口连接有酸喷射器进水阀。

在本实用新型中，碱喷射器9的出料端与底部进出料口4相连。在本实用新型提供的一个实施例中，碱喷射器9的出料口通过进碱管42与底部进出料口4相连。在本实用新型中，碱喷射器9还设置有进碱口和进水口，其中，进碱口连接有碱喷射器进碱阀，进水口连接有碱喷射器进水阀。

在本实用新型中，产水池10的进水口与底部进出料口4相连。在本实用新型提供的一个实施例中，产水池10通过产水管44与底部进出料口4相连。在本实用新型提供的一个实施例中，产水管44与产水池10之间还设置有树脂捕捉器11，树脂捕捉器11上设置有进口、出水口和排污口，树脂捕捉器11的进口与产水管44的出水端相连，树脂捕捉器11的出水口与产水池10的进水口相连。在本实用新型中，树脂捕捉器通过树脂捕捉器出水管11-1与产水池10相连，树脂捕捉器出水管11-1上设置有树脂捕捉器出水阀11-11。在本实用新型提供的一个实施例中，树脂捕捉器11的排污口连接有树脂捕捉器排污管11-2，树脂捕捉器排污管11-2上设置有树脂捕捉器排污阀11-21。

本实用新型在弱酸阳离子交换器的顶部进出料口连接了气顶进气管，其在进行树脂再生的排液(如排水、排酸、排碱)操作时，通过向气顶进气管通气，可使弱酸阳离子交换器内腔产生气顶，从而促使弱酸阳离子交换器内腔的液体从其底部进出料口快速排空，不但大大节约了排液的时间，还能避免由于排液不彻底造成的液体残留，干扰后续操作。

具体来说，本实用新型提供的技术方案和优选技术方案能够取得如下有益效果：

1)、在弱酸阳离子交换器再生过程中使用了气顶后，排水过程从原来的30分钟减少到6分钟，大大提高了排水的速度。

2)、弱酸阳离子酸再生完成进行碱转型前进行一次气顶排酸，彻底排除残留在树脂中间的酸，可以将转型用碱液从原来的3BV减少至1.5BV

3)、弱酸阳离子交换器在碱转型完成后进行一次气顶排碱，彻底排除树脂残存的碱液。可以减少后续冲洗纯水的用量，根据项目实践经验，同样使PH值从11降低至7可以使纯水用量从原来的10BV降低至4BV，大大减少纯水用量，降低系统运行成本。

4)、弱酸阳离子交换器在进行内部作业时，打开人孔后，通入气顶进气口可以确保交换器中空气的流通，既可以提高内部作业人员的舒适度，也可以提高内部作业人员的安全性。

5)、中和水箱比设备高或者中排和正排管道需要爬高时，设备再生时通过气顶排放在，可不增加提升泵的情况下完成自流到水箱。

为更清楚起见，下面结合图2提供的系统以实施例的形式对本实用新型提供的弱酸阳离子交换器的实际运行过程进行详细说明。

实施例

参见图2，本实施例提供的系统包括：壳体1、顶部进出料口2、原水进水管21、原水进水手动阀211、原水进水自动阀212、气顶进气管22、气顶进气阀221、反洗排水管231、顶部排气口3、排气管31、排气阀311、底部进出料口4、进酸管41、进酸手动阀411、进酸自动阀412、进碱阀42、进碱手动阀421、进碱自动阀422、反洗进水管43、反洗进水手动阀431、反洗进水自动阀432、产生管44、产生阀441、正洗排水管45、正洗排水自动阀451、正洗排水手动阀452、中部排液口5、中排管51、中排阀511、引风机6、原水池7、酸喷射器8、酸喷射器进酸阀、酸喷射器进水阀、碱喷射器9、碱喷射器进碱阀、碱喷射器进水阀、产水池10和树脂捕捉器11。各部件之间的连接和位置关系在上文中已经介绍，在此不再赘述。

本实施例提供的弱酸阳离子交换系统投运和再生时的操作步序如表1所示：

表1投运和再生操作步序表

表1中，原水进水手动阀和原水进水自动阀统称为原水进水阀，反洗进水手动阀和反洗进水自动阀统称为反洗进水阀，正洗排水自动阀和正洗排水手动阀统称为正洗排水阀，进酸手动阀和进酸自动阀统称为进酸阀，进碱手动阀和进碱自动阀统称为进碱阀。

通过表1可以看出，本实用新型在弱酸阳离子交换器进行树脂再生的排液(如排水、排酸、排碱)操作时，通过向气顶进气管通气，可促使弱酸阳离子交换器内腔的液体从其底部进出料口快速排空，大大节约了排液的时间。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。