一种弱酸阳床连续性除硬与再生的装置及方法与流程

本发明属于弱酸阳床除硬与再生，具体地说是一种弱酸阳床连续性除硬与再生的装置及方法。

背景技术：

1、煤化工企业的生产过程中会产生许多高硬度废水，为了使这部分高硬度废水能够回收利用，需要降低其硬度。或者煤化工企业生产过程的锅炉软水，需要除硬处理。弱酸型阳离子交换树脂具有较弱的反应基如羧基（－cooh基），此离子交换树脂仅可交换弱碱中的阳离子如ca2+、mg2+，对于强碱中的离子如na+、k+等无法进行交换。因此，利用弱酸性阳离子交换树脂实现高硬度废水的除硬或制备锅炉软水。然而在实际工业生产废水除硬或制备软水的过程中，弱酸性阳离子交换树脂床（简称阳床）需要再生，会产生大量废酸和废碱，这部分废酸和废碱难以利用，给企业带来了处理废酸和废碱的难题，废酸与废碱中和，造成了酸资源与碱资源的浪费。

技术实现思路

1、基于现有技术问题，本发明提供了一种弱酸阳床连续性除硬与再生的装置及方法，本发明使弱酸阳床装置能够连续循环地除硬、再生，同时该弱酸阳床浪费的酸资源和碱资源少，降低了废酸废碱的处理量。

2、为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

3、一种弱酸阳床连续性除硬与再生的装置，包括弱酸阳床，酸罐、碱罐、回用酸罐、回用碱罐、废水罐，所述弱酸阳床设置两台或两台以上，两台或两台以上的弱酸阳床并联连接，每台弱酸阳床的上部进水口均通过管道与来水管道连接，每台弱酸阳床的底部进出液口均通过管道连接至产水罐进口，产水罐出口通过产水泵又连接至每台弱酸阳床的底部进出液口，产水泵出口还通过管道a与下游装置连接；每台弱酸阳床的底部进出液口通过酸管道与酸罐连通，每台弱酸阳床底部进出液口通过碱管道与碱罐连通，每台弱酸阳床设置两个上部出口和一个中部出口，两个上部出口分别为上部出口a和上部出口b，上部出口a和中部出口分别通过管道均与回用酸罐、回用碱罐、废水罐连通，上部出口b通过管道与废水罐连通；所述回用酸罐通过管道和回用酸泵与弱酸阳床底部进出液口连通,所述回用碱罐通过管道和回用碱泵与弱酸阳床底部进出液口连通；所述弱酸阳床底部进出液口还通过管道与缓冲水罐进水口连通,缓冲水罐出水口通过缓冲水泵与来水管道连接；所述废水罐通过废水泵和废水管道与下游废水处理装置连接。

4、进一步地，所述弱酸阳床与酸罐、碱罐连接的管道上分别设置酸泵、碱泵。

5、进一步地，每台弱酸阳床上部出口a、上部出口b和中部出口连接的管道上均设置酸碱浓度计；所述弱酸阳床底部进出液口与回用酸罐和回用碱罐连接的管道上设置酸碱浓度计；所述酸管道和所述碱管道上均设置酸碱浓度计。

6、进一步地，所述弱酸阳床设置液位检测装置。

7、进一步地，所述弱酸阳床顶部设置吸排气口。

8、进一步地，还包括自动控制装置，所述自动控制装置与弱酸阳床连续性除硬与再生的装置连接。

9、进一步地，所述回用酸罐和所述回用碱罐分别设置一个或多个，分别收集不同浓度的废酸液和废碱液。

10、一种弱酸阳床连续性除硬与再生的方法通过一种弱酸阳床连续性除硬与再生的装置实现，包括以下步骤：

11、（1）除硬：高硬度水从弱酸阳床顶部进入，在弱酸阳床内进行除硬，除硬后得到产水，产水从弱酸阳床底部进出液口流出进入产水罐；弱酸阳床内装填的弱酸性阳离子交换树脂经过一段时间的除硬，弱酸性阳离子交换树脂失去除硬性能，此时将高硬度水通过阀门切换进入下一台弱酸阳床进行除硬，将失去除硬性能弱酸阳床内的高硬度水排入缓冲水罐；

12、（2）酸洗再生：步骤（1）中除硬结束的弱酸阳床通入废酸液进行酸洗再生，形成再生液a，再生液a通过中部出口排入废水罐，当酸碱浓度计检测再生液a的酸浓度为0.01%时，通过切换阀门使再生液a进入回用酸罐，随着酸洗再生的进行，酸碱浓度计检测再生液a的酸浓度逐渐增大，当酸碱浓度计检测再生液a酸浓度与进入弱酸阳床的废酸浓度相等时,通过切换阀门停止废酸液酸洗再生，通入酸罐中的好酸液进行酸洗再生，当酸碱浓度计检测再生液a酸浓度与进入弱酸阳床好酸液浓度相等时,通过切换阀门停止好酸液酸洗再生，并将弱酸阳床内的好酸液排放至回用酸罐；

13、（3）产水冲洗：步骤（2）中酸洗结束的弱酸阳床通入产水进行冲洗，将步骤（2）中的残留的酸液进行冲洗，产水冲洗的排水通过弱酸阳床上部出口b排入废水罐，产水冲洗完毕后，将弱酸阳床内的产水排放至缓冲水罐；

14、（4）碱洗再生：步骤（3）中产水冲洗结束的弱酸阳床通入废碱液进行碱洗再生，形成再生液b，再生液b通过上部出口a排入废水罐，当酸碱浓度计检测再生液b碱浓度为0.01%时，通过切换阀门使再生液b进入回用碱罐，随着碱洗再生的进行，酸碱浓度计检测再生液b碱浓度逐渐增大，当酸碱浓度计检测再生液b碱浓度与进入弱酸阳床废碱液的碱浓度相等时,通过切换阀门停止废碱液碱洗再生，通入碱罐中的好碱液进行碱洗再生，当酸碱浓度计检测再生液b碱浓度与进入弱酸阳床好碱液浓度相等时,通过切换阀门停止好碱液碱洗再生，并将弱酸阳床内的好碱液排放至回用碱罐；

15、（5）产水再冲洗：步骤（4）中碱洗结束的弱酸阳床通入产水进行再冲洗，将步骤（4）中残留的碱液进行冲洗，产水再冲洗的排水通过弱酸阳床上部出口b排入废水罐，产水再冲洗完毕后，将弱酸阳床内的产水排放至缓冲水罐，产水再冲洗结束后弱酸阳床进入等待除硬步骤；

16、第二台弱酸阳床需要酸洗或碱洗时，首先利用第一台弱酸阳床酸洗或碱洗产生的废酸或废碱进行再生，然后再用酸液或碱液再生，每个弱酸阳床按照步骤（1）至（5）的顺序循环运行，两台或两台以上的弱酸阳床并联组合在一起，实现连续性除硬与再生。

17、进一步地，所述酸液为质量浓度3%~9%的盐酸溶液，例如盐酸溶液的质量浓度为3%、3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%、6%、6.5%、7%、7.5%、8%、8.5%、9%；所述碱液为质量浓度3%~9%的氢氧化钠溶液，例如氢氧化钠溶液的质量浓度为3%、3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%、6%、6.5%、7%、7.5%、8%、8.5%、9%。

18、进一步地，所述缓冲水罐的水与高硬度水同时送入弱酸阳床进行除硬。

19、有益效果

20、1、本发明通过设置两台或两台以上的弱酸阳床并联，每个弱酸阳床按照除硬、酸洗再生、产水冲洗、碱洗再生、产水再冲洗的步骤在时间上交错运行，实现除硬与再生连续进行，并利用阳床再生过程中产生的废酸液和废碱液对弱酸阳床进行再生，然后再利用好酸液和好碱洗进行再生，使废酸液和废碱液得以充分利用，同时好酸液和好碱液的消耗量也降低了；本发明极大地降低了高硬度水除硬对酸液和碱液的消耗，同时也使废酸资源和废碱资源得到了有效的利用，避免了废酸液和废碱液中和造成酸资源和碱资源的浪费。

21、2、本发明通过回收利用废酸液和废碱液，避免了废酸液和废碱液中和而产生大量的废水。另外，本发明通过设置缓冲水罐，收集除硬结束弱酸阳床内排水、产水冲洗结束弱酸阳床内排水和产水再冲洗结束弱酸阳床内排水，并将收集在缓冲水罐中的水送入弱酸阳床再次除硬，也避免了这部分水转化为废水。

22、3、本发明通过设置多个回用酸罐和回用碱罐，分别收集不同浓度的废酸液和废碱液，阳床再生时首先用低浓度的废酸液或废碱液再生弱酸阳床，再用高浓度的废酸液或废碱液再生弱酸阳阳床，最后用好酸液或好碱液再生弱酸阳床，从而使废酸液或废碱液形成由低浓度到高浓高度的梯级利用，使低浓度的废酸液或废碱液尽可能地再生弱酸阳床时转化为废水。

23、4、本发明的弱酸阳床装置能够连续循环地除硬和再生，实现高硬度水连续性除硬生产，得到低硬度水或软水。