專利名稱：利用廢硫酸再生液的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種水處理設備，尤其是以硫酸為再生劑的陽離子交換器裝置。
在現有的水處理技術和裝置中，陽離子交換器再生廢液的利用方法，對以食鹽和鹽酸為再生劑所產生的廢液利用都有較詳細的說明。例如中國專利說明書94100912詳細揭示了以食鹽為再生劑，所產生廢再生液利用方法。但是以食鹽為再生劑的離子交換器出水水質，已經不能滿足現在熱力系統裝置的要求。中國專利說明書97193049詳細揭示了陽離子交換器以鹽酸為再生劑，所產生廢再生液利用方法。由于硫酸和鹽酸的化學性質不同，所產生廢液中離子的含量和性質不同。因為在以硫酸為再生劑的廢再生液中含有大量的硫酸鈣，如果再次利用廢液，鈣離子含量增加就會生成硫酸鈣沉淀而污染離子交換劑。但是硫酸有運輸方便價格低廉優勢(與鹽酸比較)。所以企業很多都在逐步改以硫酸為再生劑。
本發明的任務是提供一種結構簡單、成本低、操作簡便的方法和裝置，充分利用廢液中的可利用物質，達到降低企業成本、減少污水排放的目的。
本發明的方法是陽離子交換器再生時，產生的廢液根據PH值和離子含量回收至回收池，再利用再生后期的置換水和清洗水將廢液稀釋，降低單位體積離子濃度，防止廢液再利用時，在樹脂層硫酸鈣(CaSO4)的形成，造成樹脂污染。將回收的再生廢液根據不同陽離子交換器裝置的特點，選擇不同的位置將廢液輸送至陽離子交換器內使廢液再次利用。選擇進再生廢液位置是根據同位離子效應，既防止廢液中反離子對樹脂的污染，又達到廢液利用的效果。
本發明利用廢硫酸再生液的裝置是在原系統中增加一個廢液回收池，在交換器上分別增設廢液回收閥門和利用廢液的進廢液閥門、布水裝置。廢液回收池和交換器通過相關的泵、管路、閥門有機結合形成一個利用廢硫酸再生液的裝置。
本發明所提出的利用廢硫酸再生液的方法，是將陽離子交換器再生步驟分為兩步，在第一臺失效陽離子交換器再生時，根據理論進酸量和排出廢液的離子含量，確定第一步進硫酸量，這時所產生的廢液排掉不再利用。
然后在根據第一步進硫酸量確定第二步進硫酸量，第二步進硫酸量經過陽離子交換器交換后，在廢液中的硫酸含量必須足可以滿足第一步所需的進硫酸量，第二步所產生的廢液、置換水、清洗水回收至回收池，作為下一次失效陽離子交換器再生時的第一步操作，如此循環利用廢硫酸再生液，可以降低自用水率，就可以節能降耗。第二步進硫酸再生液的位置與第一步進硫酸的位置不同。第二步進硫酸再生液位置應選擇陽離子交換器的出口。
本發明提出的方法和裝置可以應用于不同特點的陽離子交換器系統，下面結合附圖和具體實施例對本發明在不同特點的陽離子交換器系統中應用進一步詳細說明。


圖1是本發明在浮動式串級離子交換器系統中應用的單體工藝流程圖。
圖2是本發明在固定式串級離子交換器系統中應用的單體工藝流程圖。
圖3是本發明在母管制式串級離子交換器系統中應用的單體工藝流程圖。
圖4是本發明在雙室離子交換器系統中應用的單體工藝流程圖。
實施例1圖1是浮動式串級離子交換器，前級交換器(1)的上部和下部，分別設有可利用廢硫酸再生液進料閥(A7)或(M3)，和可利用廢硫酸再生液回收閥(M4)，它們通過泵(M0)和回收池(A6)、排水閥門(A4)(A3)及相管路與前級交換器(1)相連接，形成一個廢硫酸再生液利用裝置。
在浮動式串級離子交換器中，其再生液是由后級離子交換器上部的進料閥(B7)經管路進入交換器，先經過后級交換器中的強陽離子交換樹脂后，再通過前級交換器中的強、弱陽離子交換樹脂，然后由下排水閥(A4)經管路排出。
首先是增設一個廢液回收池(A6)，用來收集由下排水閥(M4)排出的不合格水即可利用再生廢液，再一個就是在離子交換器(1)上部或下部，分別可以接有廢液進料閥(A7)、(M3)(進料閥(A7)、(M3)可根據實際情況選擇其中一個位置)，進料閥(A7)(M3)通過相關管路和泵(M0)的出口相連，可利用再生廢液的排放，可根據實際情況選擇(A3)或(A4)其中一個位置。
具體實施方法是，在第一臺失效陽離子交換器再生時，根據理論進酸量和排出廢液的離子含量，確定第一步進硫酸量，再生液由進料閥(B7)進入交換器，這時所產生的廢液經(A4)排掉不再利用。第二步所產生的廢液、置換水、清洗水回收至回收池，作為下一次失效陽離子交換器再生時的第一步操作，如此循環利用廢硫酸再生液，可以降低自用水率，就可以節能降耗。再循環第一步進硫酸再生廢液的位置與第二步進硫酸再生液的位置不同，第一步廢液池(A6)中的廢液經泵(M0)和廢液進料閥(A7)或(M3)可進入前級離子交換器(1)的上部或下部，因為廢液中其它陽離子對前級離子交換器中的樹脂輕微污染，不影響交換器的正常運行，流經強、弱陽離子交換樹脂后，廢液中氫離子被陽離子交換樹脂吸收后，由排水閥(A3)或(A4)排出。(A7、M3；A4、A3它們兩點位置不同，作用和意義相同，實際應用當中選擇其中一點即可)。第二步進硫酸再生液依然選擇由進料閥(B7)進入前、后級離子交換器，此時產生的廢液經下排水閥(M4)回收再利用，為防止再生操作中硫酸鈣的沉淀物生成，第二步進硫酸量經過陽離子交換器交換后，在廢液中的硫酸含量必須足可以滿足第一步所需的進硫酸量。
實施例2圖2是固定式串級離子交換器，在前級交換器(3)的下部，設有可利用廢硫酸再生液進料閥(P3)，在前級交換器(3)和后級交換器(4)的上部，設有可利用廢硫酸再生液回收閥(F6)、(F9)、(G6)、(G9)。它們通過泵(P0)和回收池(P6)、排水閥門(F3)或(F8)及相管路與前級交換器(3)相連接，形成一個廢硫酸再生液利用裝置。
在固定式串級離子交換器中，其再生液是由后級離子交換器下部的進料閥(G7)經管路進入交換器，先經過后級交換器中的強陽離子交換樹脂后，再通過前級交換器中的弱陽離子交換樹脂，然后由排水閥(F3)或(F8)經管路出。
首先是增設一個廢液池(B6)，用來收集由上排水閥(G6)、(F6)或中間排水閥(G9)、(F9)排出的不合格水即可利用再生廢液，再一個就是在離子交換器(3)下部，接有廢液進料閥(P3)，進料閥(P3)通過相關管路和泵(P0)的出口相連，可利用再生廢液的排放，可根據實際情況選擇(F3)或(F8)其中一個位置。
具體實施方法是，在第一臺失效陽離子交換器再生時，根據理論進酸量和排出廢液的離子含量，確定第一步進硫酸量，再生液由進料閥(G7)進入交換器，這時所產生的廢液經(F8)或(F3)排掉不再利用。第二步所產生的廢液、置換水、清洗水回收至回收池，作為下一次失效陽離子交換器再生時的第一步操作，如此循環利用廢硫酸再生液，可以降低自用水率，就可以節能降耗。再循環第一步進硫酸再生廢液的位置與第二步進硫酸再生液的位置不同，第一步廢液池(B6)中的廢液經泵(P0)和廢液進料閥(P3)可進入前級離子交換器(3)的下部，因為廢液中其它陽離子對前級離子交換器中的弱陽樹脂沒有污染，流經弱陽離子交換樹脂后，廢液中氫離子被陽離子交換樹脂吸收后，由排水閥(F3)或(F8)排出。(F3、F8它們兩點位置不同，作用和意義相同，實際應用當中選擇其中一點即可)。第二步進硫酸再生液依然選擇由進料閥(B7)進入前、后級離子交換器，此時產生的廢液經下排水閥(M4)回收再利用，為防止再生操作中硫酸鈣的沉淀物生成，第二步進硫酸量經過陽離子交換器交換后，在廢液中的硫酸含量必須足可以滿足第一步所需的進硫酸量。
實施例3圖3是母管制式串級離子交換器，在前級交換器(5)和后級交換器(6)的下部，分別設有可利用廢硫酸再生液回收閥(K3)、(K4)，在前級交換器(5)的上部或下部，設有可利用廢硫酸再生液進料閥(K7)或(K9)，它們通過泵(K0)和回收池(C6)、排水閥門(E3)或(E4)及相管路與前級交換器(3)相連接，形成一個廢硫酸再生液利用裝置。
在母管制式串級離子交換器中，其再生液是分別由前級離子交換器上部的進料閥(E7)和后級離子交換器上部的進料閥(D7)經管路進入交換器(5)、(6)，經過前、后級交換器中的弱、強陽離子交換樹脂后，然后由下排水閥(E4)、(D4)經管路出。
首先是增設一個廢液池(C6)，用來收集由下排水閥(K4)、(K3)排出的不合格水即可利用再生廢液，再一個就是在離子交換器(5)上部或下部，分別可以接有廢液進料閥(K9)、(K7)(進料閥(K9)、(K7)可根據實際情況選擇其中一個位置)，進料閥(K9)(K7)通過相關管路和泵(K0)的出口相連，可利用再生廢液的排放，可根據實際情況選擇(E3)或(E4)其中一個位置。
具體實施方法是，在第一臺失效陽離子交換器再生時，根據理論進酸量和排出廢液的離子含量，確定第一步進入前、后級陽離子交換器硫酸量，再生液由進料閥(E7)和(D7)分別進入前、后級交換器，這時所產生的廢液經(E4)和(D4)排掉不再利用。第二步所產生的廢液、置換水、清洗水經再生液回收閥(K3)、(K4)回收至回收池，作為下一次失效陽離子交換器再生時，再生前級離子交換器的第一步操作，再循環第一步進硫酸再生廢液的位置與第二步進硫酸再生液的位置不同，第一步廢液池(C6)中的廢液經泵(K0)和廢液進料閥(K7)或(K9)可進入前級離子交換器(5)的上部或下部，流經弱陽離子交換樹脂后，廢液中氫離子被陽離子交換樹脂吸收后，由排水閥(E3)或(E4)排出。(K7、K9；E3、E4它們兩點位置不同，作用和意義相同，實際應用當中選擇其中一點即可)。第二步進硫酸再生液由進料閥(E7)和(D7)分別進入前、后級交換器，這時所產生的廢液、置換水、清洗水經再生液回收閥(K3)、(K4)回收至回收池，作為下一次失效陽離子交換器再生時，再生前級離子交換器的第一步操作。為了操作簡便，再生后級離子交換器(6)產生的廢液，可以直接全部回收利用。
實施例4圖4是雙室離子交換器，在雙室離子交換器(7)和的下部，設有可利用廢硫酸再生液回收閥(H6)，在雙室離子交換器(7)的中部或下部，設有可利用廢硫酸再生液進料閥(H5)或(H8)，它們通過泵(N0)和回收池(D6)、排水閥門(H9)或(H4)及相管路與雙室離子交換器(7)相連接，形成一個廢硫酸再生液利用裝置。
在雙室離子交換器中，其再生液是由雙室離子交換器上部的進料閥(H7)經管路進入交換器，先經過雙室離子交換器中的上室(I)強陽離子交換樹脂后，再通下室(II)交換器中的弱陽離子交換樹脂，然后由排水閥(H4)經管路出。
首先是增設一個廢液池D6，用來收集經原下排水閥(H4)排出的不合格水即可利用再生廢液，再一個就是在交換器(7)中部和下部，分別可以接有廢液進料閥(H5)、(H8)(進料閥(H5)、(H8)可根據實際情況選擇其中一個位置)，進料閥(H8)(H5)通過相關管路和泵(N0)的出口相連，可利用再生廢液的排放，可根據實際情況選擇(H9)或(H4)其中一個位置。
具體實施方法是，在第一臺失效陽離子交換器再生時，根據理論進酸量和排出廢液的離子含量，確定第一步進入進硫酸量，再生液由進料閥(H7)進入交換器，這時所產生的廢液經(H4)排掉不再利用。第二步所產生的廢液、置換水、清洗水經閥門(H6)回收至回收池，作為下一次失效陽離子交換器再生時的第一步操作，再循環第一步進硫酸再生廢液的位置與第二步進硫酸再生液的位置不同。廢液再循環利用的第一步廢液回收池D6中的可利用廢液經泵N0和廢液進料閥(H5)或(H8)可進入交的換器(7)的中部或下部，可根據實際情況選擇(H5)或(H8)的位置，選擇(H5)廢液由(H4)排放，選擇(H8)廢液由(H9)排放。第二步進硫酸再生液依然選擇由進料閥(H7)進入離子交換器，此時產生的廢液經下排水閥(H6)回收再利用，為防止再生操作中硫酸鈣的沉淀物生成，第二步進硫酸量經過陽離子交換器交換后，在廢液中的硫酸含量必須足可以滿足第一步所需的進硫酸量。
在圖1、圖2、圖3、圖4中還有A1制水入口閥、A2制水出口閥、B1制水入口閥、B2制水出口閥、B7再生液入口閥、B4下排水閥、B5反洗入口閥、3前級離子交換器隔板，用此隔板將強、弱樹脂分隔，其位置可以根據實際情況選擇、F1制水入口閥、F2制水出口閥、F5反洗入口閥、F4下排水閥、F7再生液入口閥、F8中間排水閥、G1制水入口閥、G2制水出口閥、G3上排水閥、G4下排水閥、G5反洗入口閥、G7再生液入口閥、G8中間排水閥、E1制水入口閥、E2制水出口閥、E3上排水閥、E4下排水閥、E7再生液入口閥、D1制水入口閥、D2制水出口閥、D3上排水閥、D4下排水閥、D7再生液入口閥、C0前級離子交換器出水母管或后級離子交換器入水母管，H0清洗水入口閥門，H1制水入口閥、H2制水出口閥、H3上排水閥、H4下排水閥、H7再生液入口閥、N3樹脂復蘇液入口閥在正文中未提及這里給出其名稱。
權利要求
1.本發明利用廢硫酸再生液的裝置是在原系統中增加一個廢液回收池，在交換器上分別增設廢液回收閥門和利用廢液的進廢液閥門、布水裝置。廢液回收池和交換器通過相關的泵、管路、閥門有機結合形成一個利用廢硫酸再生液的裝置，其特征是在圖1中，前級交換器(1)的上部和下部，分別設有可利用廢硫酸再生液進料閥(A7)或(M3)，和可利用廢硫酸再生液回收閥(M4)，它們通過泵(M0)和回收池(A6)、排水閥門(A4)(A3)及相管路與前級交換器(1)相連接，形成一個廢硫酸再生液利用裝置；在圖2中，在前級交換器(3)的下部，設有可利用廢硫酸再生液進料閥(P3)，在前級交換器(3)和后級交換器(4)的上部，設有可利用廢硫酸再生液回收閥(F6)、(F9)、(G6)、(G9)，它們通過泵(P0)和回收池(P6)、排水閥門(F3)或(F8)及相管路與前級交換器(3)相連接，形成一個廢硫酸再生液利用裝置；在圖3中，在前級交換器(5)和后級交換器(6)的下部，分別設有可利用廢硫酸再生液回收閥(K3)、(K4)，在前級交換器(5)的上部或下部，設有可利用廢硫酸再生液進料閥(K7)或(K9)，它們通過泵(K0)和回收池(C6)、排水閥門(E3)或(E4)及相管路與前級交換器(3)相連接，形成一個廢硫酸再生液利用裝置；在圖4中，在雙室離子交換器(7)和的下部，設有可利用廢硫酸再生液回收閥(H6)，在雙室離子交換器(7)的中部或下部，設有可利用廢硫酸再生液進料閥(H5)或(H8)，它們通過泵(N0)和回收池(D6)、排水閥門(H9)或(H4)及相管路與雙室離子交換器(7)相連接，形成一個廢硫酸再生液利用裝置。
2.本發明的方法是陽離子交換器再生時，產生的廢液根據PH值和離子含量回收至回收池，再利用再生后期的置換水和清洗水將廢液稀釋，降低單位體積離子濃度，防止廢液再利用時，在樹脂層硫酸鈣(CaSO4)的形成，造成樹脂污染，將回收的再生廢液根據不同陽離子交換器裝置的特點，選擇不同的位置將廢液輸送至陽離子交換器內使廢液再次利用，選擇進再生廢液位置是根據同位離子效應，既防止廢液中反離子對樹脂的污染，又達到廢液利用的效果，是將陽離子交換器再生步驟分為兩步，在第一臺失效陽離子交換器再生時，根據理論進酸量和排出廢液的離子含量，確定第一步進硫酸量，這時所產生的廢液排掉不再利用，然后在根據第一步進硫酸量確定第二步進硫酸量，第二步進硫酸量經過陽離子交換器交換后，在廢液中的硫酸含量必須足可以滿足第一步所需的進硫酸量，第二步所產生的廢液、置換水、清洗水回收至回收池，作為下一次失效陽離子交換器再生時的第一步操作，如此循環利用廢硫酸再生液，可以降低自用水率，就可以節能降耗，第二步進硫酸再生液的位置與第一步進硫酸的位置不同。第二步進硫酸再生液位置應選擇強陽離子交換器的出口。
全文摘要
一種結構簡單、成本低、操作簡便的廢硫酸再生液利用的方法和裝置，充分利用廢液中的可利用物質，通過該裝置和方法處理廢硫酸再生液污水能夠降低酸堿消耗，減少脫鹽水的浪費，最終達到降低生產成本和保護環境的最佳效果。
文檔編號C02F1/42GK1435377SQ02102259
公開日2003年8月13日 申請日期2002年1月30日 優先權日2002年1月30日
發明者孫福臣 申請人:孫福臣