1.本发明属于工业废水处理技术领域,特别涉及一种双柱串联循环交替连续运行离子交换系统。
背景技术:2.离子交换树脂技术广泛应用于工业废水处理、冶金、化工、金属加工、电子、电力、食品、制药等工业。在工业废水处理中污染物的深度去除或污染物资源化回收,冶金及其他工业富集回收资源或除杂提纯料液时,经常采用离子交换法,由于离子交换树脂单柱在吸附目标物达到树脂床体积50%左右时会出现穿漏,为保证运行过程中目标物的不穿漏到交后水中,传统的离子交换系统一般采用2柱串联体系,即第1柱穿漏的目标物,由第2柱继续吸附,当第2柱出现穿漏时,对2个交换柱进行再生,如果需要不间断运行一般采用两套2柱串联系统交替运行,因此如果要连续运行需要4个交换柱和两套管路及在线检测系统,同时需要对2个树脂柱树脂进行再生和清洗,树脂的利用率较低,运行和投资成本较高。
3.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现要素:4.本发明的目的在于提供一种双柱串联循环交替连续运行离子交换系统,从而克服上述现有技术中的的缺陷。为实现上述目的,
5.一种双柱串联循环交替连续运行离子交换系统(见附图1),主要由原水池、进水泵、ti-t5在线检测仪、1-30阀门、管路和三个离子交换柱(内装离子交换树脂,以下简称树脂)通过管路连接组成,其特征在于:原水池通过进水泵、t1在线检测仪(简称t1,下同)、管路、阀1和上接管1连接离子交换柱1(简称柱1,下同)上部,柱1底部通过下接管1、阀2、t2在线检测仪(简称t2,下同)、管路、阀11和上接管2连接离子交换柱2(简称柱2,下同)上部,柱2底部通过下接管2、阀6、t3在线检测仪(简称t3,下同)和管路连接去交后水处理系统。
6.原水池通过进水泵、t1、管路、阀4和上接管2连接柱2上部;柱2底部通过下接管2、阀5、t2、管路、阀12和上接管3连接离子交换柱3(简称柱3,下同)上部,柱3底部通过下接管3、阀9、t3和管路连接去交后水处理系统;
7.原水池通过进水泵、t1、管路、阀7和上接管3连接柱3上部;柱3底部通过下接管3、阀8、t2、管路、阀10和上接管1连接柱1上部,柱1底部通过下接管1、阀3、t3和管路连接去交后水处理系统。
8.再生剂、转型剂或逆流洗柱水通过管路、阀14和下接管1连接柱1;顺流洗柱水通过管路、阀13和上接管1连接柱1。树脂再生后液(简称再生液,下同)通过上接管1、阀15、管路和t5去再生液处理系统;树脂转型后液(简称转型液,下同)和逆流洗柱废水通过上接管1、阀17、管路和t4去洗柱废水处理系统;顺流洗柱废水通过下接管1、阀16、管路和t4去洗柱废水处理系统;柱1中原水水通过上接管1、阀28和管路返回原水池。
9.再生剂、转型剂或逆流洗柱水通过管路、阀19和下接管2连接柱2;顺流洗柱水通过管路、阀18和上接管2连接柱2。树脂再生液通过上接管2、阀20、管路和t5去再生液处理系统;树脂转型液和逆流洗柱废水通过上接管2、阀22、管路和t4去洗柱废水处理系统;顺流洗柱废水通过下接管2、阀21、管路和t4去洗柱废水处理系统;柱2中原水通过上接管2、阀29和管路返回原水池。
10.再生剂、转型剂或逆流洗柱水通过管路、阀24和下接管3连接柱3;顺流洗柱水通过管路、阀23和上接管3连接柱3。树脂再生液通过上接管3、阀25、管路和t5去再生液处理系统;树脂转型液和逆流洗柱废水通过上接管3、阀27、管路和t4去洗柱废水处理系统;顺利洗柱废水通过下接管3、阀26、管路和t4去洗柱废水处理系统;柱3中原水通过上接管3、阀30和管路返回原水池。2、根据权利要求1所述的双柱串联循环交替连续运行离子交换系统,其特征在于:阀1、阀10、阀13、阀15、阀17和阀28连通柱1上部的管路为上接管1,阀2、阀3、阀14和阀16连通柱1底部的管路为下接管1。
11.阀4、阀11、阀18、阀20、阀22和阀29连通柱2上部的管路为上接管2,阀5、阀6、阀19和阀21连通柱2底部的管路为下接管2。
12.阀7、阀12、阀23、阀25、阀27和阀30连通柱3上部的管路为上接管3,阀8、阀9、阀24和阀26连通柱3底部的管路为下接管3。
13.进一步优化的,原水池中原水通过进水泵、管路、t1、阀1和上接管1进入柱1的上部,经过柱1内的树脂层后,从连接柱1底部的下接管1、阀2、t2、管路、阀11和上管路2进入柱2的上部,再经过柱2内的树脂层后,从连接柱2底部的下接管2、阀6、t3和管路外排去交后水处理系统;
14.原水池中原水通过泵1、管路、t1、阀4和上接管2进入柱2的上部,经过柱2内的树脂层后,从连接柱2底部的下接管2、阀5、t2、管路、阀12和上接管3进入柱3的上部,再经过柱3内的树脂层后,连接从柱3底部的下接管3、阀9、t3和管路外排去交后水处理系统;
15.原水池中原水通过泵1、管路、t1、阀7和上接管3进入柱3的上部,经过柱3内的树脂层后,从连接柱3底部的下接管3、阀8、t2、管路、阀10和上接管1进入柱1的上部,再经过柱1内的树脂层后,从连接柱1底部的下接管1、阀3、t3和管路外排去交后水处理系统;
16.再生剂通过管路、阀14和下接管1进入柱1,树脂再生液经阀15、管路和t5去再生液处理系统;转型剂通过管路、阀14和下接管1进入柱1,树脂转型液经上接管1、阀17、管路和t4去洗柱废水处理系统;逆流洗柱水通过管路、阀14和下接管1进入柱1,逆流洗柱废水经上接管1、阀17、管路和t4去洗柱废水处理系统;顺流洗柱水通过管路、阀13和上接管1进入柱1,顺流洗柱废水经下接管1、阀16、管路和t4去洗柱废水处理系统;柱1中原水通过上接管1、阀28和管路返回原水池。
17.再生剂通过管路、阀19和下接管2进入柱2,树脂再生液经阀20、管路和t5去再生液处理系统;转型剂通过管路、阀19和下接管2进入柱2,树脂转型液经上接管2、阀22、管路和t4去洗柱废水处理系统;逆流洗柱水通过阀19和下接管2进入柱2,逆流洗柱废水经上接管2、阀22、管路和t4去洗柱废水处理系统;顺流洗柱水通过管路、阀18和上接管2进入柱2,顺流洗柱废水经下接管2、阀21、管路和t4去洗柱废水处理系统;柱2中原水通过上接管2、阀29和管路返回原水池。
18.再生剂通过管路、阀24和下接管3进入柱3,树脂再生液经阀25、管路和t5去再生液
处理系统;转型剂通过管路、阀24和下接管3进入柱3,树脂转型液经上接管3、阀27、管路和t4去洗柱废水处理系统;逆流洗柱水通过阀24和下接管3进入柱3,逆流洗柱废水经上接管3、阀27、管路和t4去洗柱废水处理系统;顺流洗柱水通过管路、阀23和上接管3进入柱3,顺流洗柱废水经下接管3、阀26、管路和t4去洗柱废水处理系统;柱3中原水通过上接管3、阀30和管路返回原水池。
19.进一步优化的,系统由包含了3个子系统
‑‑
(1)由进水泵,阀1-9及相应管路组成的双柱交替串联连续运行系统;(2)由在线检测仪t1-t5、10-12阀门和相应管路组成的在线检测系统;(3)由阀门13-30及相应管路组成的树脂再生清洗系统。
20.一种双柱串联循环交替连续运行离子交换系统,其特征在于:柱1、柱2、柱3中按回收或去除原水中所含目标物的不同,装有相应的不同树脂,其运行原理和步骤如下:
21.(1)开始运行:打开阀1、阀2、阀11、阀6,原水以设定流量通过ti、阀1和上接管1进入柱1,通过柱1中树脂层后,经下接管1、阀2、t2、阀11门和上接管2,进入柱2;再通过柱2树脂层后,经下接管2、阀6和t3外排成为交后水去交后水处理系统,此时系统为柱1和柱2串联顺流运行。
22.原水中目标物(包括但不限于金属离子、无机及有机物离子、金属络合物等,并且目标物可以是1种或多种)由柱1中树脂先行吸附,未被柱1中树脂完全吸附干净的目标物或从柱1柱穿漏出来的目标物,由柱2中树脂继续吸附,保证交后水中目标物的含量不超过设定值,确保其回收或去除率。在运行过程中,通过在线检测仪t1(简称t1)先行检测原水中的目标物含量,原水通过柱1后经在线监测仪t2(简称t2)检测原水中的目标物含量后,再进入柱2,随着柱1中树脂吸附目标物越来越多其饱和度逐渐升高,原水中未被吸附或穿漏出来的目标物也逐渐增多,因此t2的检测值c2上升并逐渐接近t1检测值c1,当c2/c1或(c
1-c2)/c1的比值达到设定值m1(m1值一般在0.5-1.0或0.5-0)表明柱1中树脂接近饱和,m1值的设定需要根据原水中目标物的含量、树脂循环饱和所需时间、树脂再生和清洗所需时间等确定。后续步骤中柱2和柱3、柱3和柱1串联运行的在线检测及控制原理相同。
23.(2)串联柱切换1:当步骤(1)中柱1和柱2串联运行至m1值达到设定值,表明柱1中树脂吸附原水中目标物接近饱和,关闭阀1、阀2、阀11和阀6,打开阀4、阀5、阀12和阀9,原水通过泵1、ti、阀4和上接管2进入柱2,通过柱2中树脂层后,经下接管2、阀5、t2、阀12和上接管3进入柱3,再通过柱3树脂层后,经下接管3和阀9外排去交后水处理系统;此时系统切换为柱2和柱3串联顺流运行。
24.(3)柱1中原水回收及再生前树脂清洗:a)如果回收柱1中原水时,需要控制原水中组分的含量,当步骤(2)中关闭阀1、阀2、阀11和阀6的同时,阀14和阀28打开,洗柱水以设定流量经阀14和下接管1进入柱1,柱1中的原水被洗柱水顶出并经上接管1和阀28返回原水池回收,当洗柱水进水达到设定量,柱1中的原水被洗柱水全部顶出,阀28关闭,阀17开,洗柱水继续逆流清洗树脂,洗柱废水经上接管1、阀17和t4排入洗柱废水处理系统,当洗柱水进水达到设定量,停止进洗柱水,柱1中树脂被彻底清洗干净后开始下一步的再生;b)如果回收柱1中原水时,不需要控制原水中组分的含量,当步骤(2)中关闭阀1、阀2、阀11和阀6的同时,阀14和阀28打开,洗柱水以设定流量经阀14和下接管1进入柱1,对柱1中的树脂进行清洗,洗柱废水经上接管1和阀28返回原水池,当洗柱水进水达到设定量,停止进洗柱水,阀28关闭,柱1中树脂被彻底清洗干净后开始下一步的再生。
25.(4)柱1中树脂再生:a)如果需要控制再生液中目标物含量时,阀17打开,定量再生剂以设定流量经阀14和下接管1进入柱1,对柱1中树脂进行再生,柱1中的洗柱水被再生液顶出经上接管1、阀17和t4并经t4检测后去洗柱水处理系统,当t4的检测值达到设定值,说明柱1中洗柱水已被再生液全部顶出,阀17关闭,阀15打开,柱1中再生液从上接管1、阀15和t5去再生液处理系统;b)如果不需要控制再生液中目标物含量时,阀15打开,定量再生剂以设定流量经阀14和下接管1进入柱1,对柱1中树脂进行再生,柱1中再生液从上接管1、阀15和t5去再生液处理系统。
26.当进入柱1的再生剂达到设定量后,停止进再生剂,洗柱水再次经阀14和下接管1进入柱1,将柱1中的再生液顶出从上接管1、阀15和t5并经t5检测后排入再生液处理系统,随着洗柱水不断将柱1中的再生液顶出,t5检测值不断变化,当t5检测值达到设定值,表明再生液已被洗柱水全部顶出,阀15关闭,阀17开、洗柱废水经上接管1、阀17和t4去洗柱废水处理系统,继续对树脂进行逆流清洗,当洗柱水进水达到设定量时,阀14和阀17关闭,阀13和阀16打开,洗柱水经阀13和上接管进入柱1,然后经下接管1、阀16和t4并经t4检测后去洗柱废水处理系统,对树脂进行顺流清洗,当t4的检测值达到设定值,柱1中树脂清洗完成,洗柱水停止进水,阀13和阀16关闭,树脂再生及清洗结束。后续步骤的柱2和柱3中树脂再生及清洗的检测控制原理相同。
27.(5)柱1中树脂转型:当步骤(4)中阀13和阀16关闭,阀14和阀17打开,定量转型剂以设定流量经阀14和下接管1进入柱1,对柱1中树脂进行转型,转型液经上接管1、阀17和t4去洗柱废水处理系统,转型剂进入柱1达到设定量后,停止进转型剂,洗柱水经阀14和下接管1进入柱1,然后经上接管1、阀17和t4去洗柱废水处理系统,当洗柱水进水达到设定量时,阀14和阀17关闭,阀13和阀16打开,洗柱水经阀13和上接管进入柱1,然后经下接管1、阀16和t4并经t4检测后去洗柱废水处理系统,当t4的检测值达到设定值,柱1中树脂清洗完成,洗柱水停止进水,阀13和阀16关闭,树脂转型及清洗结束,对于不需要转型的树脂可省略本步骤,下同。树脂再生、转型和清洗完成后,柱1等待下一次切换。后续步骤柱2和柱3的转型及清洗的检测控制原理相同。
28.(6)串联柱切换2:当步骤(2)中柱2和柱3串联运行至m1值达到设定值,表明柱2中树脂吸附原水中目标物接近饱和,关闭阀4、阀5、阀12和阀9,打开阀7、阀8、阀10和阀3,原水通过泵1、ti、阀7和上接管3进入柱3,通过柱3中树脂层后,经下接管3、阀8、t2、阀10和上接管1进入柱1,再通过柱1树脂层后,经下接管1和阀3外排去交后水处理系统;此时系统切换为柱3和柱1串联顺流运行。
29.(7)柱2中原水回收及再生前树脂清洗:a)如果回收柱2中原水时,需要控制原水中组分的含量,当步骤(6)中关闭阀4、阀5、阀12和阀9的同时,阀19和阀29打开,洗柱水经阀19和下接管2进入柱2,柱2中的原水被洗柱水顶出并经上接管2和阀29返回原水池回收,当洗柱水进水达到设定量,柱2中的原水已被洗柱水全部顶出,阀29关闭,阀22打开,洗柱水继续逆流清洗树脂,洗柱废水经上接管2、阀22和t4排入洗柱废水处理系统,当洗柱水进水达到设定量,停止进洗柱水,柱2中树脂被彻底清洗干净后开始下一步的再生;b)如果回收柱2中原水时,不需要控制原水中组分的含量,当步骤(6)中关闭阀4、阀5、阀12和阀9的同时,阀19和阀29打开,洗柱水经阀19和下接管2进入柱2,对柱2中的树脂进行清洗,洗柱废水经上接管2和阀29返回原水池,当洗柱水进水达到设定量,停止进洗柱水,阀29关闭,柱2中树脂被
彻底清洗干净后开始下一步的再生。
30.(8)柱2中树脂再生:a)如果需要控制再生液中目标物含量时,阀22打开,定量再生剂以设定流量经阀19和下接管2进入柱2,对柱2中树脂进行再生,再生液将柱2中的洗柱水顶出并经上接管2、阀22和t4去洗柱水处理系统,当t4的检测值达到设定值,柱2中洗柱水已被再生液全部顶出,阀22关闭,阀20打开,柱2中再生液经上接管2、阀20和t5去再生液处理系统;b)如果不需要控制再生液中目标物含量时,阀20打开,定量再生剂以设定流量经阀19和下接管2进入柱2,对柱2中树脂进行再生,柱2中再生液经上接管2、阀20和t5去再生液处理系统。
31.当进入柱2的再生剂达到设定量后,停止进再生剂,洗柱水再次经阀19和下接管2进入柱2,将柱2中的再生液经上接管2、阀20和t5顶入再生液处理系统,当t5检测值达到设定值,阀20关闭,阀22开、洗柱废水经上接管2、阀22和t4去洗柱废水处理系统,当洗柱水进水达到设定量时,阀19和阀22关闭,阀18和阀21打开,洗柱水经阀18和上接管2进入柱2,然后经下接管2、阀21和t4去洗柱废水处理系统,当t4的检测值达到设定值,洗柱水停止进水,阀18和阀21关闭,树脂再生及清洗结束。
32.(9)柱2中树脂转型:当步骤(8)中阀18和阀21关闭,阀19和阀22打开,定量转型剂以设定流量经阀19和下接管2进入柱2,对柱2中树脂进行转型,转型液经上接管2、阀22和t4去洗柱废水处理系统,转型剂进入柱2达到设定量后,停止进转型剂,洗柱水经阀19和下接管2进入柱2,然后经上接管2、阀22和t4去洗柱废水处理系统,当洗柱水进水达到设定量时,阀19和阀22关闭,阀18和阀21打开,洗柱废水经阀18和上接管2进入柱2,然后经下接管2、阀21和t4去洗柱废水处理系统,当t4的检测值达到设定值,洗柱水停止进水,阀18和阀21关闭,树脂转型及清洗结束;树脂再生、转型和清洗完成后,柱2等待下一次切换。
33.(10)串联柱切换3:当步骤(6)中柱3和柱1串联运行至m1值达到设定值,表明柱3中树脂吸附原水中目标物接近饱和,关闭阀7、阀8、阀10和阀3,按步骤(1)切换为柱1和柱2串联顺流运行;
34.(11)柱3中原水回收及再生前树脂清洗:a)如果回收柱3中原水的时,需要控制原水中组分的含量,当步骤(10)中关闭阀7、阀8、阀10和阀3的同时,阀24和阀30打开,洗柱水开始进水,并经阀24和下接管3进入柱3,柱3中的原水经上接管3和阀30返回原水池,当洗柱水进水达到设定量,柱2中的原水已被洗柱水全部顶出,阀30关闭,阀27开,洗柱水继续逆流清洗树脂,洗柱废水经上接管3、阀27和t4排入洗柱废水处理系统,当洗柱水进水达到设定量,停止进洗柱水,柱3中树脂被彻底清洗干净后开始下一步的再生;b)如果回收柱3中原水的时,不需要控制原水中组分的含量,当步骤(10)中关闭阀7、阀8、阀10和阀3的同时,阀24和阀30打开,洗柱水经阀24和下接管3进入柱3,对柱3中的树脂进行清洗,洗柱废水经上接管3和阀30返回原水池,当洗柱水进水达到设定量,停止进洗柱水,阀30关闭,柱3中树脂被彻底清洗干净后开始下一步的再生。
35.(12)柱3中树脂再生:a)如果需要控制再生液中目标物含量时,阀27打开,定量再生剂以设定流量经阀24和下接管3进入柱3,柱3中的洗柱水经上接管3、阀27和t4去洗柱水处理系统,当t4的检测值达到设定值,阀27关闭,阀25打开,柱3中再生液经上接管3、阀25和t5去再生液处理系统;b)如果不需要控制再生液中目标物含量时,阀25打开,定量再生剂以设定流量经阀24和下接管3进入柱3,对柱3中树脂进行再生,柱3中再生液经上接管3、阀25
和t5去再生液处理系统;
36.当进入柱3的再生剂达到设定量后,停止进再生剂,洗柱水再次经阀24和下接管3进入柱3,将柱3中的再生液经上接管3、阀25和t5顶入再生液处理系统,当t5检测值达到设定值,阀25关闭,阀27开,洗柱废水经上接管3、阀27和t4去洗柱废水处理系统,当洗柱水进水达到设定量时,阀24和阀27关闭,阀23和阀26打开,洗柱水经阀23和上接管3进入柱3,然后经下接管3、阀26和t4去洗柱废水处理系统,当t4的检测值达到设定值,洗柱水停止进水,阀23和阀26关闭,树脂再生及清洗结束。
37.(13)柱3中树脂转型:当步骤(12)中阀23和阀26关闭,阀24和阀27打开,定量转型剂以设定流量经阀24和下接管3进入柱3,对柱3中树脂进行转型,转型液经上接管3、阀27和t4去洗柱废水处理系统,转型剂进入柱3达到设定量后,停止进转型剂,洗柱水经阀24和下接管3进入柱3,然后经上接管3、阀27和t4去洗柱废水处理系统,当洗柱水进水达到设定量时,阀24和阀27关闭,阀23和阀26打开,洗柱废水经阀23和上接管3进入柱3,然后经下接管3、阀26和t4去洗柱废水处理系统,当t4的检测值超过设定值,洗柱水停止进水,阀23和阀26关闭,树脂转型及清洗结束;树脂再生、转型和清洗完成后,柱3等待下一次切换。
38.(14)重复步骤(2)-(13),实现系统的连续运行;
39.(15)原水经串联柱吸附掉目标物后的交后水经在线检测仪t3(简称t3)检测后排入交后处理系统,t3是为了确保交后水中目标物含量不超过设定值所设,一般情况下,通过t1和t2在线检测,并根据设定m1值进行控制可保证系统的正常连续运行,但非正常状态时,包括但不限于如水质超出正常范围、m1值设定过高或过低、部分树脂失效或再生不好、或设备故障等情况下,t3检测值会超设定值,一旦t3值超标,树脂柱自动切换继续运行,同时需对系统进行工艺参数和运行程序调整或故障排除等操作;
40.一种双柱串联循环交替连续运行离子交换系统,(见附图2),主要由原水池、进水泵、ti-t5在线检测仪、1-28阀门和三个离子交换柱(内装树脂)通过管路连接形成,其特征在于:原水池通过进水泵、t1、管路、阀1和上接管1连接柱1上部,柱1底部通过下接管1、阀2、t2、管路、阀11和上接管2连接柱2上部,柱2底部通过下接管2、阀6、t3和管路连接去交后水处理系统;
41.原水池通过进水泵、t1、管路、阀4和上接管2连接柱2上部;柱2底部通过下接管2、阀5、t2、管路、阀12和上接管3连接柱3上部,柱3底部通过下接管3、阀9、t3和管路连接去交后水处理系统;
42.原水池通过进水泵、t1、管路、阀7和上接管3连接柱3上部;柱3底部通过下接管3、阀8、t2、管路、阀10和上接管1连接柱1上部,柱1底部通过下接管1、阀3、t3和管路连接去交后水处理系统;
43.再生剂、转型剂或逆流洗柱水通过管路、阀27、管路、阀14和下接管1连接柱1,顺流洗柱水通过管路、阀28、管路、阀13和上接管1连接柱1,树脂再生液通过上接管1、阀15、管路和t5去再生液处理系统,树脂转型液和逆流洗柱废水通过上接管1、阀13、管路、阀25、管路和t4去洗柱废水处理系统,顺流洗柱废水通过下接管1、阀14、管路、阀26、管路和t4去洗柱废水处理系统;
44.再生剂、转型剂或逆流洗柱水通过管路、阀27、管路、阀17和下接管2连接柱2,顺流洗柱水通过管路、阀28、管路、阀16和上接管2连接柱2,树脂再生液通过上接管2、阀18、管路
和t5去再生液处理系统,树脂转型液和逆流洗柱废水通过上接管2、阀16、管路、阀25、管路和t4去洗柱废水处理系统,顺流洗柱废水通过下接管1、阀17、管路、阀26、管路和t4去洗柱废水处理系统;
45.再生剂、转型剂或逆流洗柱水通过管路、阀27、管路、阀20和下接管3连接柱3,顺流洗柱水通过管路、阀28、管路、阀19和上接管3连接柱3,树脂再生液通过上接管3、阀21、管路和t5去再生液处理系统,树脂转型液和逆流洗柱废水通过上接管3、阀19、管路、阀25、管路和t4去洗柱废水处理系统,顺流洗柱废水通过下接管1、阀20、管路、阀26、管路和t4去洗柱废水处理系统;
46.进一步的优化的,阀1、阀10、阀13、阀15和阀22连通柱1上部的管路为上接管1,阀2、阀3、和阀14连通柱1底部的管路为下接管1;
47.阀4、阀11、阀16、阀18和阀23连通柱2上部的管路为上接管2,阀5、阀6和阀17连通柱2底部的管路为下接管2;
48.阀7、阀12、阀19、阀21和阀24连通柱3上部的管路为上接管3,阀8、阀9和阀20连通柱3底部的管路为下接管3。
49.进一步优化的,原水池中原水通过进水泵、管路、ti、阀1和上接管1进入柱1的上部,经柱1内的树脂层,通过连接柱1底部的下接管1、阀2、t2、管路、阀11和上管路2进入柱2的上部,再经柱2内的树脂层,通过连接柱2底部的下接管2、阀6、t3和管路外排去交后水处理系统;
50.原水池中原水通过进水泵、管路、ti、阀4和上接管2进入柱2的上部,经柱2内的树脂层,通过连接柱2底部的下接管2、阀5、t2、管路、阀12和上接管3进入柱3的上部,再经柱3内的树脂层,通过连接柱3底部的下接管3、阀9、t3和管路外排去交后水处理系统;
51.原水池中原水通过进水泵、管路、ti、阀7和上接管3进入柱3的上部,经柱3内的树脂层,通过连接柱3底部的下接管3、阀8、t2、管路、阀10和上接管1进入柱1的上部,再经柱1内的树脂层,通过连接柱1底部的下接管1、阀3、t3和管路外排去交后水处理系统;
52.再生剂通过管路、阀27、管路、阀14和下接管1进入柱1,树脂再生液经阀15、管路和t5去再生液处理系统;转型剂通过管路、阀27、管路、阀14和下接管1进入柱1,树脂转型液经上接管1、阀13、管路、阀25、管路和t4去洗柱废水处理系统;逆流洗柱水通过管路、阀27、管路、阀14和下接管1进入柱1,逆流洗柱废水经上接管1、阀13、管路、阀25、管路和t4去洗柱废水处理系统;顺流洗柱水通过管路、阀28、管路、阀13和上接管1进入柱1,顺流洗柱废水经下接管1、阀14、管路、阀26、管路和t4去洗柱废水处理系统。
53.再生剂通过管路、阀27、管路、阀17和下接管2进入柱2,树脂再生液经阀18、管路和t5去再生液处理系统;转型剂通过管路、阀27、管路、阀17和下接管2进入柱2,树脂转型液经上接管2、阀16、管路、阀25、管路和t4去洗柱废水处理系统;逆流洗柱水通过管路、阀27、管路、阀17和下接管2进入柱2,逆流洗柱废水经上接管2、阀16、管路、阀25、管路和t4去洗柱废水处理系统;顺流洗柱水通过管路、阀28、管路、阀16和上接管2进入柱2,顺流洗柱废水经下接管2、阀17、管路、阀26、管路和t4去洗柱废水处理系统。
54.再生剂通过管路、阀27、管路、阀20和下接管3进入柱3,树脂再生液经阀21、管路和t5去再生液处理系统;转型剂通过管路、阀27、管路、阀20和下接管3进入柱3,树脂转型液经上接管3、阀19、管路、阀25、管路和t4去洗柱废水处理系统;逆流洗柱水通过管路、阀27、管
路、阀20和下接管3进入柱3,逆流洗柱废水经上接管3、阀19、管路、阀25、管路和t4去洗柱废水处理系统;顺流洗柱水通过管路、阀28、管路、阀19和上接管3进入柱3,顺流洗柱废水经下接管3、阀20、管路、阀26、管路和t4去洗柱废水处理系统。
55.进一步优化的,系统由包含了3个子系统
‑‑
(1)由进水泵,阀1-9及相应管路组成的双柱交替串联连续运行系统;(2)由在线检测仪t1-t5、10-12阀门和相应管路组成的在线检测系统;(3)由阀门13-28及相应管路组成的树脂再生清洗系统。
56.一种连续串联运行和循环饱和离子交换系统,其特征在于:柱1、柱2、柱3中按回收或去除原水中所含目标物的不同,装有相应的不同树脂,其运行原理和步骤如下:
57.(1)开始运行:泵1启动、打开阀1、阀2、阀11、阀6,原水池的原水以设定流量通过泵1、ti、阀1和上接管1进入柱1,通过柱1中树脂层后,经下接管1、阀2、t2、阀11门和上接管2,进入柱2;再通过柱2树脂层后,经下接管2、阀6和t4外排成为交后水去交后水处理系统,此时系统为柱1和柱2串联顺流运行;
58.(2)串联柱切换1:当步骤(1)中柱1和柱2串联运行至m1值(见权利要求5,下同)达到设定值,表明柱1中树脂吸附原水中目标物接近饱和,关闭阀1、阀2、阀11和阀6,打开阀4、阀5、阀12和阀9,原水通过泵1、ti、阀4和上接管2进入柱2,通过柱2中树脂层后,经下接管2、阀5、t2、阀12和上接管3进入柱3,再通过柱3树脂层后,经下接管3和阀9外排去交后水处理系统;此时系统切换为柱2和柱3串联顺流运行;
59.(3)柱1中原水回收及再生前树脂清洗:a)如果回收柱1中原水时,需要控制原水中组分的含量,当步骤(2)中,关闭阀1、阀2、阀11和阀6的同时,阀27、阀14和阀22打开,洗柱水以设定流量经阀27、阀14和下接管1进入柱1,柱1中的原水被洗柱水顶出并经上接管1和阀22返回原水池回收,当洗柱水进水达到设定量,柱1中的原水被洗柱水全部顶出,阀22关闭,阀13和阀25打开,洗柱水继续逆流清洗树脂,洗柱废水经上接管1、阀13、阀25和t4排入洗柱废水处理系统,当洗柱水进水达到设定量,停止进洗柱水,柱1中树脂被彻底清洗干净后开始下一步的再生;b)如果回收柱1中原水时,不需要控制原水中组分的含量,当步骤(2)中,关闭阀1、阀2、阀11和阀6的同时,阀27、阀14和阀22打开,洗柱水以设定流量经阀27、阀14和下接管1进入柱1,对柱1中的树脂进行清洗,洗柱废水经上接管1和阀22返回原水池,当洗柱水进水达到设定量,停止进洗柱水,阀22关闭,柱1中树脂被彻底清洗干净后开始下一步的再生;
60.(4)柱1中树脂再生:a)如果需要控制再生液中目标物含量时,阀13和阀25打开,定量再生剂以设定流量经阀27、阀14和下接管1进入柱1,对柱1中树脂进行再生,柱1中的洗柱水被再生液顶出经上接管1、阀13、阀25和t4并经t4检测后去洗柱水处理系统,当t4的检测值达到设定值,柱1中洗柱水已被再生液全部顶出,阀13关闭,阀15打开,柱1中再生液从上接管1、阀15和t5去再生液处理系统;b)如果不需要控制再生液中目标物含量时,阀15打开,定量再生剂以设定流量经阀27、阀14和下接管1进入柱1,对柱1中树脂进行再生,柱1中再生液从上接管1、阀15和t5去再生液处理系统;
61.当进入柱1的再生剂达到设定量后,停止进再生剂,洗柱水再次经阀27、阀14和下接管1进入柱1,将柱1中的再生液顶出,并从上接管1、阀15和t5排入再生液处理系统,当t5检测值达到设定值,再生剂已被洗柱水全部顶出,阀15关闭,阀13和阀25打开,洗柱废水经上接管1、阀13、阀25和t4去洗柱废水处理系统,继续对树脂进行逆流清洗,当洗柱水进水达
到设定量时,阀25和阀27关闭,阀26和阀28打开,洗柱水经阀28、阀13和上接管进入柱1,然后经下接管1、阀14、阀26和t4去洗柱废水处理系统,对树脂进行顺流清洗,当t4的检测值达到设定值,柱1中树脂清洗完成,洗柱水停止进水,阀26和阀28关闭,树脂再生及清洗结束;
62.(5)柱1中树脂转型:当步骤(4)中阀26和阀28关闭,阀25和阀27打开,定量转型剂以设定流量经阀27、阀14和下接管1进入柱1,对柱1中树脂进行转型,转型液经上接管1、阀13、阀25和t4去洗柱废水处理系统,转型剂进入柱1达到设定量后,停止进转型剂,洗柱水经阀27、阀14和下接管1进入柱1,然后经上接管1、阀13、阀25和t4去洗柱废水处理系统,当洗柱水进水达到设定量时,阀25和阀27关闭,阀26和阀28打开,洗柱水经阀28、阀13和上接管进入柱1,然后经下接管1、阀14、阀26和t4并经t4检测后去洗柱废水处理系统,当t4的检测值达到设定值,柱1中树脂清洗完成,洗柱水停止进水,阀13、阀14、阀26和阀28关闭,树脂转型及清洗结束,对于不需要转型的树脂可省略本步骤,下同。树脂再生、转型和清洗完成后,柱1等待下一次切换;
63.(6)串联柱切换2:当步骤(2)中柱2和柱3串联运行至m1值达到设定值,表明柱2中树脂吸附原水中目标物接近饱和,关闭阀4、阀5、阀12和阀9,打开阀7、阀8、阀10和阀3,原水通过泵1、ti、阀7和上接管3进入柱3,通过柱3中树脂层后,经下接管3、阀8、t2、阀10和上接管1进入柱1,再通过柱1树脂层后,经下接管1和阀3外排去交后水处理系统;此时系统切换为柱3和柱1串联顺流运行;
64.(7)柱2中原水回收及再生前树脂清洗:a)如果回收柱2中原水时,需要控制原水中组分的含量,当步骤(6)中,关闭阀4、阀5、阀12和阀9的同时,阀27、阀17和阀23打开,洗柱水以设定流量经阀27、阀17和下接管2进入柱2,柱2中的原水被洗柱水顶出并经上接管2和阀23返回原水池回收,当洗柱水进水达到设定量,柱2中的原水被洗柱水全部顶出,阀23关闭,阀16和阀25打开,洗柱水继续逆流清洗树脂,洗柱废水经上接管2、阀16、阀25和t4排入洗柱废水处理系统,当洗柱水进水达到设定量,停止进洗柱水,柱2中树脂被彻底清洗干净后开始下一步的再生;b)如果回收柱1中原水时,不需要控制原水中组分的含量,当步骤(6)中,关闭阀4、阀5、阀12和阀9的同时,阀27、阀17和阀23打开,洗柱水以设定流量经阀27、阀17和下接管2进入柱2,对柱2中的树脂进行清洗,洗柱废水经上接管2和阀23返回原水池,当洗柱水进水达到设定量,停止进洗柱水,阀23关闭,柱2中树脂被彻底清洗干净后开始下一步的再生;
65.(8)柱2中树脂再生:a)如果需要控制再生液中目标物含量时,阀16和阀25打开,定量再生剂以设定流量经阀27、阀17和下接管2进入柱2,对柱2中树脂进行再生,柱2中的洗柱水被再生液顶出,并经上接管2、阀16、阀25和t4并经t4去洗柱水处理系统,当t4的检测值达到设定值,柱2中洗柱水已被再生液全部顶出,阀16关闭,阀18打开,柱2中再生液从上接管2、阀18和t5去再生液处理系统;b)如果不需要控制再生液中目标物含量时,阀18打开,定量再生剂以设定流量经阀27、阀17和下接管2进入柱2,对柱2中树脂进行再生,柱2中再生液从上接管2、阀18和t5去再生液处理系统;
66.当进入柱2的再生剂达到设定量后,停止进再生剂,洗柱水再次经阀27、阀17和下接管2进入柱2,将柱2中的再生液顶出,并从上接管2、阀18和t5排入再生液处理系统,当t5检测值达到设定值,再生剂已被洗柱水全部顶出,阀18关闭,阀16和阀25打开,洗柱废水经上接管2、阀16、阀25和t4去洗柱废水处理系统,继续对树脂进行逆流清洗,当洗柱水进水达
到设定量时,阀25和阀27关闭,阀26和阀28打开,洗柱水经阀28、阀16和上接管进入柱2,然后经下接管2、阀17、阀26和t4去洗柱废水处理系统,对树脂进行顺流清洗,当t4的检测值达到设定值,柱2中树脂清洗完成,洗柱水停止进水,阀26和阀28关闭,树脂再生及清洗结束;
67.(9)柱2中树脂转型:当步骤(8)中阀26和阀28关闭,阀25和阀27打开,定量转型剂以设定流量经阀27、阀17和下接管2进入柱2,对柱2中树脂进行转型,转型液经上接管2、阀16、阀25和t4去洗柱废水处理系统,转型剂进入柱2达到设定量后,停止进转型剂,洗柱水经阀27、阀17和下接管2进入柱2,然后经上接管2、阀16、阀25和t4去洗柱废水处理系统,当洗柱水进水达到设定量时,阀25和阀27关闭,阀26和阀28打开,洗柱水经阀28、阀16和上接管进入柱2,然后经下接管2、阀17、阀26和t4并经t4检测后去洗柱废水处理系统,当t4的检测值达到设定值,柱2中树脂清洗完成,洗柱水停止进水,阀16、阀17、阀26和阀28关闭,树脂转型及清洗结束。树脂再生、转型和清洗完成后,柱2等待下一次切换;
68.(10)串联柱切换3:当步骤(9)中柱3和柱1串联运行至m1值达到设定值,表明柱3中树脂吸附原水中目标物接近饱和,关闭阀7、阀8、阀10和阀3,按步骤(1)切换为柱1和柱2串联顺流运行;
69.(11)柱3中原水回收及再生前树脂清洗:a)如果回收柱2中原水时,需要控制原水中组分的含量,当步骤(10)中,关闭阀7、阀8、阀10和阀3的同时,阀27、阀20和阀24打开,洗柱水以设定流量经阀27、阀20和下接管3进入柱3,柱3中的原水被洗柱水顶出,并经上接管3和阀24返回原水池回收,当洗柱水进水达到设定量,柱3中的原水被洗柱水全部顶出,阀24关闭,阀19和阀25打开,洗柱水继续逆流清洗树脂,洗柱废水经上接管3、阀19、阀25和t4排入洗柱废水处理系统,当洗柱水进水达到设定量,停止进洗柱水,柱3中树脂被彻底清洗干净后开始下一步的再生;b)如果回收柱2中原水时,不需要控制原水中组分的含量,当步骤(10)中,关闭阀7、阀8、阀10和阀3的同时,阀27、阀20和阀24打开,洗柱水以设定流量经阀27、阀20和下接管3进入柱3,对柱3中的树脂进行清洗,洗柱废水经上接管3和阀24返回原水池,当洗柱水进水达到设定量,停止进洗柱水,阀24关闭,柱3中树脂被彻底清洗干净后开始下一步的再生;
70.(12)柱3中树脂再生:a)如果需要控制再生液中目标物含量时,阀19和阀25打开,定量再生剂以设定流量经阀27、阀20和下接管3进入柱3,对柱3中树脂进行再生,柱3中的洗柱水被再生液顶出经上接管3、阀19、阀25和t4并经t4去洗柱水处理系统,当t4的检测值达到设定值,说明柱3中洗柱水已被再生液全部顶出,阀19关闭,阀21打开,柱3中再生液从上接管3、阀21和t5去再生液处理系统;b)如果不需要控制再生液中目标物含量时,阀21打开,定量再生剂以设定流量经阀27、阀20和下接管3进入柱3,对柱3中树脂进行再生,柱3中再生液从上接管3、阀21和t5去再生液处理系统;
71.当进入柱3的再生剂达到设定量后,停止进再生剂,洗柱水再次经阀20和下接管3进入柱3,将柱3中的再生液顶出,并从上接管3、阀21和t5排入再生液处理系统,当t5检测值达到设定值,再生剂已被洗柱水全部顶出,阀21关闭,阀19和阀25打开,洗柱废水经上接管3、阀19、阀25和t4去洗柱废水处理系统,继续对树脂进行逆流清洗,当洗柱水进水达到设定量时,阀25和阀27关闭,阀26和阀28打开,洗柱水经阀28、阀19和上接管进入柱3,然后经下接管3、阀20、阀26和t4去洗柱废水处理系统,对树脂进行顺流清洗,当t4的检测值达到设定值,柱3中树脂清洗完成,洗柱水停止进水,阀26和阀28关闭,树脂再生及清洗结束;
72.(13)柱3中树脂转型:当步骤(12)中阀26和阀28关闭,阀25和阀27打开,定量转型剂以设定流量经阀27、阀20和下接管3进入柱3,对柱3中树脂进行转型,转型液经上接管3、阀19、阀25和t4去洗柱废水处理系统,转型剂进入柱3达到设定量后,停止进转型剂,洗柱水经阀27、阀20和下接管3进入柱3,然后经上接管3、阀19、阀25和t4去洗柱废水处理系统,当洗柱水进水达到设定量时,阀25和阀27关闭,阀26和阀28打开,洗柱水经阀28、阀19和上接管进入柱3,然后经下接管3、阀20、阀26和t4并经t4检测后去洗柱废水处理系统,当t4的检测值达到设定值,柱3中树脂清洗完成,洗柱水停止进水,阀19、阀20、阀26和阀28关闭,树脂转型及清洗结束。树脂再生、转型和清洗完成后,柱3等待下一次切换;
73.(14)重复步骤(2)-(13),实现系统的连续运行;
74.(15)原水经串联柱吸附掉目标物后的交后水经在线检测仪t3(简称t3)检测后排入交后处理系统,t3是为了确保交后水中目标物含量不超过设定值所设,一般情况下,通过t1和t2在线检测,并根据设定m1值进行控制可保证系统的正常连续运行,但非正常状态时,包括但不限于如水质超出正常范围、m1值设定过高或过低、部分树脂失效或再生不好、或设备故障等情况下,t3检测值会超设定值,一旦t3值超标,树脂柱自动进行切换并继续运行,同时需对系统进行工艺参数和运行程序调整或故障排除等操作;
75.进一步优化的,t1、t2、t3、t4和t5在线检测仪为ph在线检测仪、电子流量计、色差在线检测仪或传感器、色度在线检测仪或传感器、颜色传感器、orp(氧化电极电位)在线检测仪、电导率在线检测仪、在线比色计或传感器和金属离子在线检测仪等,其中的1种或几种的组合。
76.进一步优化的,阀门为手动阀、自动阀、带手动阀旁路的自动阀(可以手动或自动切换)中的一种或者几种的组合。
77.与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
78.1、通过3个交换柱实现双柱串联并交替循环连续运行;
79.2、通过设置在线检测实现自动运行;
80.3、通过管路阀门的设计实现3个交换柱出水共用1个在线检测仪,减少的检测仪数量,也减少的使用多个检测仪引起误差的概率;
81.4、通过设计,使实现双柱串联交替连续运行所需阀门数量减少到最低;
82.5、针对金属离子的不同特点采用相应的在线检测仪,并根据不同在线检测仪的特点设定参数,扩大了双柱串联循环交替连续运行离子交换系统实现自动化智能化运行精确控制的应用范围;
83.6、提高了离子交换系统的运行效率和树脂的利用率,减少了树脂再生的药剂和清洗水的消耗,降低了设备系统投资成本和运行成本。
附图说明:
84.图1为发明结构示意图和实施例1结构示意图;
85.图2为发明结构示意图和实施例2结构示意图;
86.图3为实施例3结构示意图。
具体实施方式:
87.下面对本发明的具体实施方式进行详细描述,但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
88.除非另有其它明确表示,否则在整个说明书和权利要求书中,术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分,而并未排除其它元件或其它组成部分。
89.实施例1
90.系统组成和工作原理(见附图1):
91.本装置由原水池、进水泵、柱1、柱2和柱3离子交换柱、1-30阀门、上接管1-3、下接管1-3、在线检测系统和管道组成,包括了3个子系统:(1)双柱交替串联连续运行系统,由泵1,阀1-9及相应管道组成;(2)在线检测系统,由在线检测仪t1-t5、阀10-12和相应管道组成,其中t1-t3及t5为在线色度仪、t4为在线ph仪;(3)树脂再生清洗系统,由阀13-30及相应管道组成。柱1-3中装有钠型离子交换树脂(简称树脂,下同),用于回收含镍废水中的镍,其工作原理如下:
92.1、开始运行:进水泵启动,打开阀1、阀2、阀11、阀6,原水池的原水(含镍废水)通过进水泵、t1、阀1和上接管1进入柱1,通过柱1中树脂层后,经下接管1、阀2、t2、阀11门和上接管2,进入柱2;再通过柱2树脂层后,经下接管2、阀6和t3外排去交后水处理系统,此时系统为柱1和柱2串联顺流运行。当柱1中树脂吸附镍离子到一定程度后,开始出现穿漏,随着柱1中树脂的饱和度逐渐升高,镍离子穿漏也逐渐增多,t2的色度检测值c2也逐渐升高,并逐渐接近t1的色度检测值c1,m1=c2/c1值逐渐升高,柱1穿漏的镍离子由柱2中树脂继续吸附,保证原水中镍离子被吸附干净后外排;
93.2、串联柱切换1:当柱1和柱2串联运行至m1≧a,表明柱1中树脂吸附镍接近饱和(饱和度≧70%),关闭阀1、阀2、阀11和阀6,打开阀4、阀5、阀12和阀9,原水通过进水泵、t1、阀4和上接管2进入柱2,通过柱2中树脂层后,经下接管2、阀5、t2、阀12和上接管3进入柱3,再通过柱3树脂层后,经下接管3、阀9和t3外排去交后水处理系统,此时系统切换为柱2和柱3串联顺流运行;
94.3、柱1中原水回收及再生前树脂清洗:当步骤2中,关闭阀1、阀2、阀11和阀6的同时,阀14和阀28打开,洗柱水以设定流量经阀14和下接管1进入柱1,对柱1中的树脂进行清洗,洗柱废水经上接管1和阀28返回原水池,当洗柱水进水达到设定量,停止进洗柱水,阀28关闭,柱1中树脂被彻底清洗干净后开始下一步的再生。
95.4、柱1中树脂再生:当步骤3中阀28关闭,阀17打开,再生剂(硫酸,下同)经阀14和下接管1进入柱1,树脂吸附的镍不断被再生剂脱附,成为含硫酸镍的再生液,同时柱1中的洗柱水不断被再生液顶出,并经上接管1和阀17排出,再经t4去洗柱水处理系统,当t4的检测ph值≦b,表明再生液已将柱1中残留的洗柱水全部顶出,阀17关闭,阀15打开,柱1中再生液经上接管1、阀15和t5去再生液处理系统,当进入柱1的再生剂达到设定量后,停止进再生液,洗柱水再次经阀14和下接管1进入柱1,将柱1中的再生液经上接管1、阀15和t5顶入再生液处理系统,当t5色度值《c,表明柱1中绝大部分的再生液已被洗柱水顶出,此时,阀15关闭,阀17开,洗柱水经上接管1、阀17和t4去洗柱废水处理系统,逆流清洗树脂,当洗柱水进水达到设定量时,阀14和阀17关闭,阀13和阀16打开,洗柱水经阀13和上接管1进入柱1、然
后经下接管1、阀16和t4去洗柱废水处理系统,顺流清洗树脂,当t4的检测ph值≧d,洗柱水停止进水,阀13和阀16关闭,树脂再生及清洗结束;
96.5、柱1中树脂转型:当步骤4中阀13和阀16关闭,阀14和阀17打开,转型剂(氢氧化钠溶液,下同)经阀14和下接管1进入柱1,再经上接管1、阀17和t4去洗柱废水处理系统,当进入柱1的转型剂达到设定量后,停止进转型剂,洗柱水经阀14和下接管1进入柱1,然后经上接管1、阀17和t4去洗柱废水处理系统,逆流清洗树脂,当洗柱水进水达到设定量时,阀14和阀17关闭,阀13和阀16打开,洗柱水经阀13和上接管1进入柱1,然后经下接管1、阀16和t4去洗柱废水处理系统,顺流清洗树脂,当t4的检测ph值≦e,洗柱水停止进水,阀13和阀16关闭,树脂转型及清洗结束,柱1等待下一次切换;
97.6、串联柱切换2:当步骤2中柱2和柱3串联运行至m1≧a,表明柱2中树脂吸附原水中镍离子接近饱和,关闭阀4、阀5、阀12和阀9,打开阀7、阀8、阀10和阀3,原水通过进水泵、t1、阀7和上接管3进入柱3,通过柱3中树脂层后,经下接管3、阀8、t2、阀10和上接管1进入柱1,再通过柱1中树脂层后,经下接管1、阀3和t3外排去交后水处理系统,此时系统切换为柱3和柱1串联顺流运行;
98.7、柱2中原水回收及再生前树脂清洗:当步骤6中,关闭阀4、阀5、阀12和阀9的同时,阀19和阀29打开,洗柱水经阀19和下接管2进入柱2,对柱2中的树脂进行清洗,洗柱废水经上接管2和阀29返回原水池,当洗柱水进水达到设定量,停止进洗柱水,阀29关闭,柱2中树脂被彻底清洗干净后开始下一步的再生。
99.8、柱2中树脂再生:当步骤7中阀29关闭,阀22打开,再生剂经阀19和下接管2进入柱2,同时柱2中的洗柱水不断被再生液顶出,并经上接管2和阀22排出,再经t4去洗柱水处理系统,当t4的检测ph值≦b,阀22关闭,阀20打开,柱2中再生液经上接管2、阀20和t5去再生液处理系统,当进入柱2的再生剂达到设定量后,停止进再生液,洗柱水再次经阀19和下接管2进入柱2,将柱2中的再生液经上接管2、阀20和t5顶入再生液处理系统,当t5色度值≦c,阀20关闭,阀22开,洗柱水经上接管2、阀22和t4去洗柱废水处理系统,逆流清洗树脂,当洗柱水进水达到设定量时,阀19和阀22关闭,阀18和阀21打开,洗柱水经阀18和上接管2进入柱2,然后经下接管2、阀21和t4去洗柱废水处理系统,顺流清洗树脂,当t4的检测ph值≧d,洗柱水停止进水,阀18和阀21关闭,树脂再生及清洗结束;
100.9、柱2中树脂转型:当步骤8中阀18和阀21关闭,阀19和阀22打开,转型剂经阀19和下接管2进入柱2,再经上接管2、阀22和t4去洗柱废水处理系统,当进入柱2的转型剂达到设定量后,停止进转型剂,洗柱水经阀19和下接管2进入柱2,然后经上接管2、阀22和t4去洗柱废水处理系统,逆流清洗树脂,当洗柱水进水达到设定量时,阀19和阀22关闭,阀18和阀21打开,洗柱水再经阀18和上接管2进入柱2,然后经下接管2、阀21和t4去洗柱废水处理系统,顺流清洗树脂,当t4的检测ph值≦e,洗柱水停止进水,阀18和阀21关闭,树脂转型及清洗结束,柱2等待下一次切换;
101.10、串联柱切换3:当步骤6中柱3和柱1串联运行至m1≧a,表明柱3中树脂吸附原水中镍离子接近饱和,关闭阀7、阀8、阀10和阀3,按步骤1切换为柱1和柱2串联顺流运行;
102.11、柱3中原水回收及再生前树脂清洗:当步骤10中,关闭阀7、阀8、阀10和阀3的同时,阀24和阀30打开,洗柱水经阀24和下接管3进入柱3,对柱3中的树脂进行清洗,洗柱废水经上接管3和阀30返回原水池,当洗柱水进水达到设定量,停止进洗柱水,阀30关闭,柱3中
树脂被彻底清洗干净后开始下一步的再生。
103.12、柱3中树脂再生:当步骤11中阀30关闭,阀27打开,再生剂经阀24和下接管3进入柱3,同时柱3中的洗柱水不断被再生液顶出,并经上接管3和阀27排出,再经t4去洗柱水处理系统,当t4的检测ph值≦b,阀27关闭,阀25打开,柱3中再生液经上接管3、阀25和t5去再生液处理系统,当进入柱3的再生剂达到设定量后,停止进再生液,洗柱水再次经阀24和下接管3进入柱3,将柱3中的再生液经上接管3、阀25和t5顶入再生液处理系统,当t5色度值≦c,阀25关闭,阀27开,洗柱水经上接管3、阀27和t4去洗柱废水处理系统,逆流清洗树脂,当洗柱水进水达到设定量时,阀24和阀27关闭,阀23和阀26打开,洗柱水经阀23和上接管3进入柱3,然后经下接管3、阀26和t4去洗柱废水处理系统,顺流清洗树脂,当t4的检测ph值≧d,洗柱水停止进水,阀23和阀26关闭,树脂再生及清洗结束;
104.13、柱3中树脂转型:当步骤12中阀23和阀26关闭,阀24和阀27打开,转型剂经阀24和下接管3进入柱3,再经上接管3、阀27和t4去洗柱废水处理系统,当进入柱3的转型剂达到设定量后,停止进转型剂,洗柱水经阀24和下接管3进入柱3,然后经上接管3、阀27和t4去洗柱废水处理系统,逆流清洗树脂,当洗柱水进水达到设定量时,阀24和阀27关闭,阀23和阀26打开,洗柱水经阀23和上接管3进入柱3,然后经下接管3、阀26和t4去洗柱废水处理系统,顺流清洗树脂,当t4的检测ph值≦e,洗柱水停止进水,阀23和阀26关闭,树脂转型及清洗结束,柱3等待下一次切换;
105.14、重复2-13步骤。
106.15、t3是为了保证交后水中镍离子含量不超标,一旦t3色度检测值超过设定值,则串联柱按步骤2、6、10进行切换并按后续步骤继续运行。
107.实施例2
108.系统组成和工作原理(见附图2):
109.本装置由原水池、进水泵,柱1、柱2和柱3离子交换柱、1-28阀门、上接管1-3、下接管1-3、在线检测系统和管道组成,包括了3个子系统:(1)双柱交替串联连续运行系统,由泵1,阀1-9及相应管道组成;(2)在线检测系统,由在线检测仪t1-t6、阀10-12和相应管道组成,其中t1-t4为在线orp仪(氧化电极电位仪)、t5和t6为在线ph仪;(3)树脂再生清洗系统,由阀13-28及相应管道组成。柱1-3中装有硫酸型阴离子交换树脂(简称树脂,下同),用于回收含铬废水中cr
6+
,其工作原理如下:
110.1、开始运行:进水泵启动,打开阀1、阀2、阀11和阀6,原水池的原水(含cr
6+
废水)通过进水泵、t1、阀1和上接管1进入柱1,通过柱1中树脂层后,经下接管1、阀2、t2、阀11和上接管2,进入柱2,再通过柱2树脂层后,经下接管2、阀6和t3外排去交后水处理系统,此时系统为柱1和柱2串联顺流运行;
111.2、串联柱切换1:当柱1和柱2串联运行至t2的orp检测值c1接近t1的orp检测值c2,当m1=(c
2-c1)/c1≦a,表明柱1中树脂吸附cr
6+
离子接近饱和,关闭阀1、阀2、阀11和阀6,打开阀4、阀5、阀12和阀9,原水通过进水泵、t1、阀4和上接管2进入柱2,通过柱2中树脂层后,经下接管2、阀5、t2、阀12和上接管3进入柱3,再通过柱3树脂层后,经下接管3、阀9和t3外排去交后水处理系统,此时系统切换为柱2和柱3串联顺流运行;
112.3、柱1中原水回收及再生前树脂清洗:当步骤2中,关闭阀1、阀2、阀11和阀6的同时,阀14、阀22和阀27打开,洗柱水经阀27、阀14和下接管1进入柱1,对柱1中的树脂进行清
洗,洗柱废水经上接管1和阀22返回原水池,当洗柱水进水达到设定量,洗柱水停止进入,阀22关闭,柱1中树脂被彻底清洗干净后开始下一步的再生;
113.4、柱1中树脂再生:当步骤3中阀22关闭,阀13和阀25打开,再生剂(氢氧化钠溶液)经阀27、阀14和下接管1进入柱1,柱1中树脂吸附的cr
6+
被再生剂脱附,成为含铬酸钠的再生液,同时柱1中的洗柱水被再生液顶出,并经上接管1和阀13排出,再经阀25和t4去洗柱水处理系统,当t4的检测ph值≧b,表明再生液已将柱1中残留的洗柱水全部顶出,阀13关闭,阀15打开,柱1中再生液经上接管1、阀15和t5去再生液处理系统,当进入柱1的再生剂达到设定量后,停止进再生液,洗柱水再次经阀27、阀14和下接管1进入柱1,将柱1中的再生液经上接管1、阀15和t5顶入再生液处理系统,当t5的检测ph值≦c,表明柱1中绝大部分的再生液已被洗柱水顶出,此时,阀15关闭,阀13打开,洗柱水经上接管1、阀13、阀25和t4去洗柱废水处理系统,逆流清洗树脂,当洗柱水进水达到设定量时,阀25和阀27关闭,阀26和阀28打开,洗柱水经阀28、阀13和上接管1进入柱1,然后经下接管1、阀14、阀26和t4去洗柱废水处理系统,顺流清洗树脂,当t4的检测ph值≦d,洗柱水停止进水,阀26和阀28关闭,树脂再生及清洗结束;
114.5、柱1中树脂转型:当步骤4中阀26和阀28关闭,阀25和阀27打开,转型剂(硫酸,下同)经阀27、阀14和下接管1进入柱1,再经上接管1、阀13、阀25和t4去洗柱废水处理系统,当进入柱1的转型剂达到设定量后,停止进转型剂,洗柱水经阀27、阀14和下接管1进入柱1,然后经上接管1、阀13、阀25和t4去洗柱废水处理系统,逆流清洗树脂,当洗柱水进水达到设定量时,阀25和阀27关闭,阀26和阀28打开,洗柱水经阀28、阀13和上接管1进入柱1,然后经下接管1、阀14、阀26和t4去洗柱废水处理系统,顺流清洗树脂,当t4的检测ph值≧e,洗柱水停止进水,阀13、阀14、阀26和阀28关闭,树脂转型及清洗结束,柱1等待下一次切换;
115.6、串联柱切换2:当步骤2中柱2和柱3串联运行至m1≦a,柱2中树脂吸附原水中cr
6+
离子接近饱和,关闭阀4、阀5、阀12和阀9,打开阀7、阀8、阀10和阀3,原水通过进水泵、t1、阀7和上接管3进入柱3,通过柱3中树脂层后,经下接管3、阀8、t2、阀10和上接管1进入柱1,再通过柱1树脂层后,经下接管1、阀3和t3外排去交后水处理系统;此时系统切换为柱3和柱1串联顺流运行;
116.7、柱2中原水回收及再生前树脂清洗:当步骤6中,关闭阀4、阀5、阀12和阀9的同时,阀17、阀23和阀27打开,洗柱水以设定流量经阀27、阀17和下接管2进入柱2,对柱2中的树脂进行清洗,洗柱废水经上接管2和阀23返回原水池,当洗柱水进水达到设定量,停止进洗柱水,阀23关闭,柱2中树脂被彻底清洗干净后开始下一步的再生。
117.8、柱2中树脂再生:当步骤7中阀23关闭,阀16和阀25打开,再生剂经阀27、阀17和下接管2进入柱2,柱2中的洗柱水被再生液顶出,并经上接管2和阀16排出,再经阀25和t4去洗柱水处理系统,当t4的检测ph值≧b,阀16关闭,阀18打开,柱2中再生液经上接管2、阀18和t5去再生液处理系统,当进入柱2的再生剂达到设定量后,停止进再生液,洗柱水再次经阀27、阀17和下接管2进入柱2,将柱2中的再生液经上接管2、阀18和t5顶入再生液处理系统,当t5的检测ph值≦c,阀18关闭,阀16打开,洗柱水经上接管2、阀16、阀25和t4去洗柱废水处理系统,逆流清洗树脂,当洗柱水进水达到设定量时,阀25和阀27关闭,阀26和阀28打开,洗柱水经阀28、阀16和上接管2进入柱2,然后经下接管2、阀17、阀26和t4去洗柱废水处理系统,顺流清洗树脂,当t4的检测ph值≦d,洗柱水停止进水,阀26和阀28关闭,树脂再生
及清洗结束。
118.9、柱2中树脂转型:当步骤8中阀26和阀28关闭,阀25和阀27打开,转型剂经阀27、阀17和下接管2进入柱2,再经上接管2、阀16、阀25和t4去洗柱废水处理系统,当进入柱2的转型剂达到设定量后,停止进转型剂,洗柱水经阀27、阀17和下接管2进入柱2,然后经上接管2、阀16、阀25和t4去洗柱废水处理系统,逆流清洗树脂,当洗柱水进水达到设定量时,阀25和阀27关闭,阀26和阀28打开,洗柱水经阀28、阀16和上接管2进入柱2,然后经下接管2、阀17、阀26和t4去洗柱废水处理系统,顺流清洗树脂,当t4的检测ph值≧e,洗柱水停止进水,阀16、阀17、阀26和阀28关闭,树脂转型及清洗结束,柱2等待下一次切换。
119.10、串联柱切换3:当步骤9中柱3和柱1串联运行至m1≦a,柱3中树脂吸附原水中cr
6+
离子接近饱和,关闭阀7、阀8、阀10和阀3,按步骤1切换为柱1和柱2串联顺流运行;
120.11、柱3中原水回收及再生前树脂清洗:当步骤10中,关闭阀7、阀8、阀10和阀3的同时,阀20、阀24和阀27打开,洗柱水以设定流量经阀27、阀20和下接管3进入柱3,对柱3中的树脂进行清洗,洗柱废水经上接管3和阀24返回原水池,当洗柱水进水达到设定量,停止进洗柱水,阀24关闭,柱3中树脂被彻底清洗干净后开始下一步的再生。
121.12、柱3中树脂再生:当步骤11中阀24关闭,阀19和阀25打开,再生剂经阀27、阀20和下接管3进入柱3,柱3中的洗柱水被再生液,顶出并经上接管3和阀19排出,再经阀25和t4去洗柱水处理系统,当t4的检测ph值≧b,阀19关闭,阀21打开,柱3中再生液经上接管3、阀21和t5去再生液处理系统,当进入柱3的再生剂达到设定量后,停止进再生液,洗柱水再次经阀27、阀20和下接管3进入柱3,将柱3中的再生液经上接管3、阀21和t5顶入再生液处理系统,当t5的检测ph值≦c,阀21关闭,阀19打开,洗柱水经上接管3、阀19、阀25和t4去洗柱废水处理系统,逆流清洗树脂,当洗柱水进水达到设定量时,阀25和阀27关闭,阀26和阀28打开,洗柱水经阀28、阀19和上接管3进入柱3,然后经下接管3、阀20、阀26和t4去洗柱废水处理系统,顺流清洗树脂,当t4的检测ph值≦e,洗柱水停止进水,阀26和阀28关闭,树脂再生及清洗结束;
122.13、柱3中树脂转型:当步骤12中阀26和阀28关闭,阀25和阀27打开,转型剂经阀27、阀20和下接管3进入柱3,再经上接管3、阀19、阀25和t4去洗柱废水处理系统,当进入柱3的转型剂达到设定量后,停止进转型剂,洗柱水经阀27、阀20和下接管3进入柱3,然后经上接管3、阀19、阀25和t4去洗柱废水处理系统,逆流清洗树脂,当洗柱水进水达到设定量时,阀25和阀27关闭,阀26和阀28打开,洗柱水经阀28、阀19和上接管3进入柱3,然后经下接管3、阀20、阀26和t4去洗柱废水处理系统,顺流清洗树脂,当t4的检测ph值≧e,洗柱水停止进水,阀19、阀20、阀26和阀28关闭,树脂转型及清洗结束,柱3等待下一次切换;
123.14、重复2-13步骤。
124.15、t3是为了保证交后水中cr
6+
含量不超标,一旦t3的orp检测值超过设定值,则串联柱按步骤2、6、10进行切换,并按后续步骤继续运行。
125.实施例3
126.系统组成和工作原理(见附图3):
127.本装置由原水池、进水泵、柱1、柱2和柱3离子交换柱、1-30阀门、上接管1-3、下接管1-3、在线检测系统和管道组成,包括了4个子系统:(1)双柱交替串联连续运行系统,由泵1,阀1-9及相应管道组成;(2)在线检测系统,由在线检测仪t1-t5、阀10-12和相应管道组
成,其中t1-t4和t6为在线光纤颜色传感器、t5为在线ph仪;(3)树脂再生清洗系统,由阀13-30及相应管道组成。柱1-3中装有氢型螯合离子交换树脂(简称树脂,下同),用于分离和回收含铜硫酸镍溶液中的铜,其工作原理如下:
128.1、开始运行:进水泵启动,打开阀1、阀2、阀11、阀6,原水池中的含铜硫酸镍溶液(简称原水,下同)通过进水泵、t1、阀1和上接管1进入柱1,通过柱1中树脂层后,经下接管1、阀2、t2、阀11门和上接管2,进入柱2,再通过柱2树脂层后,经下接管2、阀6和t3外排去交后水处理系统,此时系统为柱1和柱2串联顺流运行。当柱1中树脂吸附原水中铜离子到一定程度后,开始出现穿漏,柱1穿漏的铜离子由柱2中树脂继续吸附,保证原水中铜离子被吸附干净后外排,随着柱1中树脂的饱和度逐渐升高,铜离子穿漏也逐渐增多,t2的颜色度检测值c2也逐渐升高,并逐渐接近t1的颜色度检测值c1;
129.2、串联柱切换1:当柱1和柱2串联运行至m1=(c
2-c1)/c1≦a,表明柱1中树脂吸附铜离子接近饱和,关闭阀1、阀2、阀11和阀6,打开阀4、阀5、阀12和阀9,原水通过进水泵、t1、阀4和上接管2进入柱2,通过柱2中树脂层后,经下接管2、阀5、t2、阀12和上接管3进入柱3,再通过柱3树脂层后,经下接管3、阀9和t3外排去交后水处理系统;此时系统切换为柱2和柱3串联顺流运行;
130.3、柱1中原水回收及再生前树脂清洗:当步骤2中,关闭阀1、阀2、阀11和阀6的同时,阀14和阀28打开,洗柱水以设定流量经阀14和下接管1进入柱1,柱1中的原水被洗柱水顶出,并经上接管1和阀28返回原水池回收,当洗柱水进水达到设定量,柱1中的原水被洗柱水全部顶出,阀28关闭,阀17开,洗柱水继续逆流清洗树脂,洗柱废水经上接管1、阀17和t4排入洗柱废水处理系统,当洗柱水进水达到设定量,停止进洗柱水,阀17关闭,柱1中树脂被彻底清洗干净后开始下一步的再生;
131.4、柱1中树脂再生:当步骤3中阀17关闭,阀15打开,再生剂(硫酸,下同)经阀14和下接管1进入柱1,树脂吸附的铜离子不断被再生剂脱附,成为含硫酸铜的再生液,柱1中再生液经上接管1、阀15和t5去再生液处理系统,当进入柱1的再生剂达到设定量后,停止进再生液,洗柱水经阀14和下接管1进入柱1,将柱1中的再生液经上接管1、阀15和t5顶入再生液处理系统,当t5颜色度值《b,表明柱1中绝大部分的再生液已被洗柱水顶出,此时,阀15关闭,阀17开,洗柱水经上接管1、阀17和t4去洗柱废水处理系统,逆流清洗树脂,当洗柱水进水达到设定量时,阀14和阀17关闭,阀13和阀16打开,洗柱水经阀13和上接管1进入柱1,然后经下接管1、阀16和t4去洗柱废水处理系统,顺流清洗树脂,当t4的检测ph值≧c,洗柱水停止进水,阀13和阀16关闭,树脂再生及清洗结束,柱1等待下一次切换;
132.5、串联柱切换2:当步骤2中柱2和柱3串联运行至m1≦a,表明柱2中树脂吸附原水中铜离子接近饱和,关闭阀4、阀5、阀12和阀9,打开阀7、阀8、阀10和阀3,原水通过进水泵、t1、阀7和上接管3进入柱3,通过柱3中树脂层后,经下接管3、阀8、t2、阀10和上接管1进入柱1,再通过柱1中树脂层后,经下接管1、阀3和t3外排去交后水处理系统;此时系统切换为柱3和柱1串联顺流运行;
133.6、柱2中原水回收及再生前树脂清洗:当步骤5中,关闭阀4、阀5、阀12和阀9的同时,阀19和阀29打开,洗柱水经阀19和下接管2进入柱2,柱2中的原水被洗柱水顶出,并经上接管2和阀29返回原水池回收,当洗柱水进水达到设定量,柱2中的原水已被洗柱水全部顶出,阀29关闭,阀22打开,洗柱水继续逆流清洗树脂,洗柱废水经上接管2、阀22和t4排入洗
柱废水处理系统,当洗柱水进水达到设定量,停止进洗柱水,阀22关闭,柱2中树脂被彻底清洗干净后开始下一步的再生;
134.7、柱2中树脂再生:当步骤6中阀22关闭,阀20打开,定量再生剂以设定流量经阀19和下接管2进入柱2,对柱2中树脂进行再生,柱2中再生液经上接管2、阀20和t5去再生液处理系统,当进入柱2的再生剂达到设定量后,停止进再生剂,洗柱水经阀19和下接管2进入柱2,将柱2中的再生液经上接管2、阀20和t5顶入再生液处理系统,当t5颜色度值≦b,阀20关闭,阀22开、洗柱废水经上接管2、阀22和t5去洗柱废水处理系统,逆流清洗树脂,当洗柱水进水达到设定量时,阀19和阀22关闭,阀18和阀21打开,洗柱水经阀18和上接管2进入柱2,然后经下接管2、阀21和t4去洗柱废水处理系统,顺流清洗树脂,当t4的检测ph值≧c,洗柱水停止进水,阀18和阀21关闭,树脂再生及清洗结束,柱2等待下一次切换;
135.8、串联柱切换3:当步骤5中柱3和柱1串联运行至m1≦a,表明柱3中树脂吸附原水中目标物接近饱和,关闭阀7、阀8、阀10和阀3,按步骤1切换为柱1和柱2串联顺流运行;
136.9、柱3中原水回收及再生前树脂清洗:当步骤8中,关闭阀7、阀8、阀10和阀3的同时,阀24和阀30打开,洗柱水经阀24和下接管3进入柱3,柱3中的原水被洗柱水顶出,并经上接管3和阀30返回原水池回收,当洗柱水进水达到设定量,柱3中的原水已被洗柱水全部顶出,阀30关闭,阀27打开,洗柱水继续逆流清洗树脂,洗柱废水经上接管3、阀27和t4排入洗柱废水处理系统,当洗柱水进水达到设定量,停止进洗柱水,阀27关闭,柱3中树脂被彻底清洗干净后开始下一步的再生;
137.10、柱3中树脂再生:当步骤9中阀27关闭,阀25打开,定量再生剂以设定流量经阀24和下接管3进入柱3,对柱3中树脂进行再生,柱3中再生液经上接管3、阀25和t5去再生液处理系统,当进入柱3的再生剂达到设定量后,停止进再生剂,洗柱水经阀24和下接管3进入柱3,将柱3中的再生液经上接管3、阀25和t5顶入再生液处理系统,当t5颜色度值≦b,阀25关闭,阀27开,洗柱废水经上接管3、阀27和t4去洗柱废水处理系统,逆流清洗树脂,当洗柱水进水达到设定量时,阀24和阀27关闭,阀23和阀26打开,洗柱水经阀23和上接管3进入柱3,然后经下接管3、阀26和t4去洗柱废水处理系统,顺流清洗树脂,当t4的检测ph值≧c,洗柱水停止进水,阀23和阀26关闭,树脂再生及清洗结束,柱3等待下一次切换;
138.11、重复2-10步骤。
139.12、t3是为了保证交后水中铜离子含量不超标,一旦t4色度检测值超过设定值,则串联柱按步骤2、5、8进行切换并按后续步骤继续运行。
140.前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式,并且很显然,根据上述教导,可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用,从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
技术特征:1.一种双柱串联循环交替连续运行离子交换系统,主要由原水池、进水泵、ti-t5在线检测仪、1-30阀门、管路和三个离子交换柱通过管路连接组成,其特征在于:原水池通过进水泵、t1在线检测仪、管路、阀1和上接管1连接离子交换柱1上部,柱1底部通过下接管1、阀2、t2在线检测仪、管路、阀11和上接管2连接离子交换柱2上部,柱2底部通过下接管2、阀6、t3在线检测仪和管路连接去交后水处理系统;原水池通过进水泵、t1、管路、阀4和上接管2连接柱2上部;柱2底部通过下接管2、阀5、t2、管路、阀12和上接管3连接离子交换柱3上部,柱3底部通过下接管3、阀9、t3和管路连接去交后水处理系统;原水池通过进水泵、t1、管路、阀7和上接管3连接柱3上部;柱3底部通过下接管3、阀8、t2、管路、阀10和上接管1连接柱1上部,柱1底部通过下接管1、阀3、t3和管路连接去交后水处理系统;再生剂、转型剂或逆流洗柱水通过管路、阀14和下接管1连接柱1;顺流洗柱水通过管路、阀13和上接管1连接柱1;树脂再生后液通过上接管1、阀15、管路和t5去再生液处理系统;树脂转型后液和逆流洗柱废水通过上接管1、阀17、管路和t4去洗柱废水处理系统;顺流洗柱废水通过下接管1、阀16、管路和t4去洗柱废水处理系统;柱1中原水水通过上接管1、阀28和管路返回原水池;再生剂、转型剂或逆流洗柱水通过管路、阀19和下接管2连接柱2;顺流洗柱水通过管路、阀18和上接管2连接柱2;树脂再生液通过上接管2、阀20、管路和t5去再生液处理系统;树脂转型液和逆流洗柱废水通过上接管2、阀22、管路和t4去洗柱废水处理系统;顺流洗柱废水通过下接管2、阀21、管路和t4去洗柱废水处理系统;柱2中原水通过上接管2、阀29和管路返回原水池;再生剂、转型剂或逆流洗柱水通过管路、阀24和下接管3连接柱3;顺流洗柱水通过管路、阀23和上接管3连接柱3;树脂再生液通过上接管3、阀25、管路和t5去再生液处理系统;树脂转型液和逆流洗柱废水通过上接管3、阀27、管路和t4去洗柱废水处理系统;顺利洗柱废水通过下接管3、阀26、管路和t4去洗柱废水处理系统;柱3中原水通过上接管3、阀30和管路返回原水池。2.根据权利要求1所述的双柱串联循环交替连续运行离子交换系统,其特征在于:阀1、阀10、阀13、阀15、阀17和阀28连通柱1上部的管路为上接管1,阀2、阀3、阀14和阀16连通柱1底部的管路为下接管1;阀4、阀11、阀18、阀20、阀22和阀29连通柱2上部的管路为上接管2,阀5、阀6、阀19和阀21连通柱2底部的管路为下接管2;阀7、阀12、阀23、阀25、阀27和阀30连通柱3上部的管路为上接管3,阀8、阀9、阀24和阀26连通柱3底部的管路为下接管3。3.根据权利要求1所述的双柱串联循环交替连续运行离子交换系统,其特征在于:原水池中原水通过进水泵、管路、t1、阀1和上接管1进入柱1的上部,经过柱1内的树脂层后,从连接柱1底部的下接管1、阀2、t2、管路、阀11和上管路2进入柱2的上部,再经过柱2内的树脂层后,从连接柱2底部的下接管2、阀6、t3和管路外排去交后水处理系统;原水池中原水通过泵1、管路、t1、阀4和上接管2进入柱2的上部,经过柱2内的树脂层后,从连接柱2底部的下接管2、阀5、t2、管路、阀12和上接管3进入柱3的上部,再经过柱3内
的树脂层后,连接从柱3底部的下接管3、阀9、t3和管路外排去交后水处理系统;原水池中原水通过泵1、管路、t1、阀7和上接管3进入柱3的上部,经过柱3内的树脂层后,从连接柱3底部的下接管3、阀8、t2、管路、阀10和上接管1进入柱1的上部,再经过柱1内的树脂层后,从连接柱1底部的下接管1、阀3、t3和管路外排去交后水处理系统;再生剂通过管路、阀14和下接管1进入柱1,树脂再生液经阀15、管路和t5去再生液处理系统;转型剂通过管路、阀14和下接管1进入柱1,树脂转型液经上接管1、阀17、管路和t4去洗柱废水处理系统;逆流洗柱水通过管路、阀14和下接管1进入柱1,逆流洗柱废水经上接管1、阀17、管路和t4去洗柱废水处理系统;顺流洗柱水通过管路、阀13和上接管1进入柱1,顺流洗柱废水经下接管1、阀16、管路和t4去洗柱废水处理系统;柱1中原水通过上接管1、阀28和管路返回原水池;再生剂通过管路、阀19和下接管2进入柱2,树脂再生液经阀20、管路和t5去再生液处理系统;转型剂通过管路、阀19和下接管2进入柱2,树脂转型液经上接管2、阀22、管路和t4去洗柱废水处理系统;逆流洗柱水通过阀19和下接管2进入柱2,逆流洗柱废水经上接管2、阀22、管路和t4去洗柱废水处理系统;顺流洗柱水通过管路、阀18和上接管2进入柱2,顺流洗柱废水经下接管2、阀21、管路和t4去洗柱废水处理系统;柱2中原水通过上接管2、阀29和管路返回原水池;再生剂通过管路、阀24和下接管3进入柱3,树脂再生液经阀25、管路和t5去再生液处理系统;转型剂通过管路、阀24和下接管3进入柱3,树脂转型液经上接管3、阀27、管路和t4去洗柱废水处理系统;逆流洗柱水通过阀24和下接管3进入柱3,逆流洗柱废水经上接管3、阀27、管路和t4去洗柱废水处理系统;顺流洗柱水通过管路、阀23和上接管3进入柱3,顺流洗柱废水经下接管3、阀26、管路和t4去洗柱废水处理系统;柱3中原水通过上接管3、阀30和管路返回原水池。4.根据权利要求1所述的双柱串联循环交替连续运行离子交换系统,其特征在于:系统由包含了3个子系统
‑‑
由进水泵,阀1-9及相应管路组成的双柱交替串联连续运行系统;由在线检测仪t1-t5、10-12阀门和相应管路组成的在线检测系统;由阀门13-30及相应管路组成的树脂再生清洗系统。5.一种双柱串联循环交替连续运行离子交换系统,其特征在于:柱1、柱2、柱3中按回收或去除原水中所含目标物的不同,装有相应的不同树脂,其运行原理和步骤如下:步骤1开始运行:打开阀1、阀2、阀11、阀6,原水以设定流量通过ti、阀1和上接管1进入柱1,通过柱1中树脂层后,经下接管1、阀2、t2、阀11门和上接管2,进入柱2;再通过柱2树脂层后,经下接管2、阀6和t3外排成为交后水去交后水处理系统,此时系统为柱1和柱2串联顺流运行;原水中目标物由柱1中树脂先行吸附,未被柱1中树脂完全吸附干净的目标物或从柱1柱穿漏出来的目标物,由柱2中树脂继续吸附,保证交后水中目标物的含量不超过设定值,确保其回收或去除率;在运行过程中,通过在线检测仪t1先行检测原水中的目标物含量,原水通过柱1后经在线监测仪t2检测原水中的目标物含量后,再进入柱2,随着柱1中树脂吸附目标物越来越多其饱和度逐渐升高,原水中未被吸附或穿漏出来的目标物也逐渐增多,因此t2的检测值c2上升并逐渐接近t1检测值c1,当c2/c1或(c1-c2)/c1的比值达到设定值m1(m1值一般在0.5-1.0或0.5-0)表明柱1中树脂接近饱和,m1值的设定需要根据原水中目标
物的含量、树脂循环饱和所需时间、树脂再生和清洗所需时间等确定;后续步骤中柱2和柱3、柱3和柱1串联运行的在线检测及控制原理相同;步骤2串联柱切换1:当步骤1中柱1和柱2串联运行至m1值达到设定值,表明柱1中树脂吸附原水中目标物接近饱和,关闭阀1、阀2、阀11和阀6,打开阀4、阀5、阀12和阀9,原水通过泵1、ti、阀4和上接管2进入柱2,通过柱2中树脂层后,经下接管2、阀5、t2、阀12和上接管3进入柱3,再通过柱3树脂层后,经下接管3和阀9外排去交后水处理系统;此时系统切换为柱2和柱3串联顺流运行;步骤3柱1中原水回收及再生前树脂清洗:a)如果回收柱1中原水时,需要控制原水中组分的含量,当步骤2中关闭阀1、阀2、阀11和阀6的同时,阀14和阀28打开,洗柱水以设定流量经阀14和下接管1进入柱1,柱1中的原水被洗柱水顶出并经上接管1和阀28返回原水池回收,当洗柱水进水达到设定量,柱1中的原水被洗柱水全部顶出,阀28关闭,阀17开,洗柱水继续逆流清洗树脂,洗柱废水经上接管1、阀17和t4排入洗柱废水处理系统,当洗柱水进水达到设定量,停止进洗柱水,柱1中树脂被彻底清洗干净后开始下一步的再生;b)如果回收柱1中原水时,不需要控制原水中组分的含量,当步骤2中关闭阀1、阀2、阀11和阀6的同时,阀14和阀28打开,洗柱水以设定流量经阀14和下接管1进入柱1,对柱1中的树脂进行清洗,洗柱废水经上接管1和阀28返回原水池,当洗柱水进水达到设定量,停止进洗柱水,阀28关闭,柱1中树脂被彻底清洗干净后开始下一步的再生;步骤4柱1中树脂再生:a)如果需要控制再生液中目标物含量时,阀17打开,定量再生剂以设定流量经阀14和下接管1进入柱1,对柱1中树脂进行再生,柱1中的洗柱水被再生液顶出经上接管1、阀17和t4并经t4检测后去洗柱水处理系统,当t4的检测值达到设定值,说明柱1中洗柱水已被再生液全部顶出,阀17关闭,阀15打开,柱1中再生液从上接管1、阀15和t5去再生液处理系统; b)如果不需要控制再生液中目标物含量时,阀15打开,定量再生剂以设定流量经阀14和下接管1进入柱1,对柱1中树脂进行再生,柱1中再生液从上接管1、阀15和t5去再生液处理系统;当进入柱1的再生剂达到设定量后,停止进再生剂,洗柱水再次经阀14和下接管1进入柱1,将柱1中的再生液顶出从上接管1、阀15和t5并经t5检测后排入再生液处理系统,随着洗柱水不断将柱1中的再生液顶出,t5检测值不断变化,当t5检测值达到设定值,表明再生液已被洗柱水全部顶出,阀15关闭,阀17开、洗柱废水经上接管1、阀17和t4去洗柱废水处理系统,继续对树脂进行逆流清洗,当洗柱水进水达到设定量时,阀14和阀17关闭,阀13和阀16打开,洗柱水经阀13和上接管进入柱1,然后经下接管1、阀16和t4并经t4检测后去洗柱废水处理系统,对树脂进行顺流清洗,当t4的检测值达到设定值,柱1中树脂清洗完成,洗柱水停止进水,阀13和阀16关闭,树脂再生及清洗结束;后续步骤的柱2和柱3中树脂再生及清洗的检测控制原理相同;步骤5柱1中树脂转型:当步骤4中阀13和阀16关闭,阀14和阀17打开,定量转型剂以设定流量经阀14和下接管1进入柱1,对柱1中树脂进行转型,转型液经上接管1、阀17和t4去洗柱废水处理系统,转型剂进入柱1达到设定量后,停止进转型剂,洗柱水经阀14和下接管1进入柱1,然后经上接管1、阀17和t4去洗柱废水处理系统,当洗柱水进水达到设定量时,阀14和阀17关闭,阀13和阀16打开,洗柱水经阀13和上接管进入柱1,然后经下接管1、阀16和t4并经t4检测后去洗柱废水处理系统,当t4的检测值达到设定值,柱1中树脂清洗完成,洗柱
水停止进水,阀13和阀16关闭,树脂转型及清洗结束,对于不需要转型的树脂可省略本步骤,下同;树脂再生、转型和清洗完成后,柱1等待下一次切换;后续步骤柱2和柱3的转型及清洗的检测控制原理相同;步骤6串联柱切换2:当步骤2中柱2和柱3串联运行至m1值达到设定值,表明柱2中树脂吸附原水中目标物接近饱和,关闭阀4、阀5、阀12和阀9,打开阀7、阀8、阀10和阀3,原水通过泵1、ti、阀7和上接管3进入柱3,通过柱3中树脂层后,经下接管3、阀8、t2、阀10和上接管1进入柱1,再通过柱1树脂层后,经下接管1和阀3外排去交后水处理系统;此时系统切换为柱3和柱1串联顺流运行;步骤7柱2中原水回收及再生前树脂清洗:a、如果回收柱2中原水时,需要控制原水中组分的含量,当步骤6中关闭阀4、阀5、阀12和阀9的同时,阀19和阀29打开,洗柱水经阀19和下接管2进入柱2,柱2中的原水被洗柱水顶出并经上接管2和阀29返回原水池回收,当洗柱水进水达到设定量,柱2中的原水已被洗柱水全部顶出,阀29关闭,阀22打开,洗柱水继续逆流清洗树脂,洗柱废水经上接管2、阀22和t4排入洗柱废水处理系统,当洗柱水进水达到设定量,停止进洗柱水,柱2中树脂被彻底清洗干净后开始下一步的再生;b、如果回收柱2中原水时,不需要控制原水中组分的含量,当步骤6中关闭阀4、阀5、阀12和阀9的同时,阀19和阀29打开,洗柱水经阀19和下接管2进入柱2,对柱2中的树脂进行清洗,洗柱废水经上接管2和阀29返回原水池,当洗柱水进水达到设定量,停止进洗柱水,阀29关闭,柱2中树脂被彻底清洗干净后开始下一步的再生;步骤8柱2中树脂再生:a、如果需要控制再生液中目标物含量时,阀22打开,定量再生剂以设定流量经阀19和下接管2进入柱2,对柱2中树脂进行再生,再生液将柱2中的洗柱水顶出并经上接管2、阀22和t4去洗柱水处理系统,当t4的检测值达到设定值,柱2中洗柱水已被再生液全部顶出,阀22关闭,阀20打开,柱2中再生液经上接管2、阀20和t5去再生液处理系统;b、如果不需要控制再生液中目标物含量时,阀20打开,定量再生剂以设定流量经阀19和下接管2进入柱2,对柱2中树脂进行再生,柱2中再生液经上接管2、阀20和t5去再生液处理系统;当进入柱2的再生剂达到设定量后,停止进再生剂,洗柱水再次经阀19和下接管2进入柱2,将柱2中的再生液经上接管2、阀20和t5顶入再生液处理系统,当t5检测值达到设定值,阀20关闭,阀22开、洗柱废水经上接管2、阀22和t4去洗柱废水处理系统,当洗柱水进水达到设定量时,阀19和阀22关闭,阀18和阀21打开,洗柱水经阀18和上接管2进入柱2,然后经下接管2、阀21和t4去洗柱废水处理系统,当t4的检测值达到设定值,洗柱水停止进水,阀18和阀21关闭,树脂再生及清洗结束;步骤9柱2中树脂转型:当步骤8中阀18和阀21关闭,阀19和阀22打开,定量转型剂以设定流量经阀19和下接管2进入柱2,对柱2中树脂进行转型,转型液经上接管2、阀22和t4去洗柱废水处理系统,转型剂进入柱2达到设定量后,停止进转型剂,洗柱水经阀19和下接管2进入柱2,然后经上接管2、阀22和t4去洗柱废水处理系统,当洗柱水进水达到设定量时,阀19和阀22关闭,阀18和阀21打开,洗柱废水经阀18和上接管2进入柱2,然后经下接管2、阀21和t4去洗柱废水处理系统,当t4的检测值达到设定值,洗柱水停止进水,阀18和阀21关闭,树脂转型及清洗结束;树脂再生、转型和清洗完成后,柱2等待下一次切换;步骤10串联柱切换3:当步骤6中柱3和柱1串联运行至m1值达到设定值,表明柱3中树脂
吸附原水中目标物接近饱和,关闭阀7、阀8、阀10和阀3,按步骤1切换为柱1和柱2串联顺流运行;步骤11柱3中原水回收及再生前树脂清洗:a、如果回收柱3中原水的时,需要控制原水中组分的含量,当步骤10中关闭阀7、阀8、阀10和阀3的同时,阀24和阀30打开,洗柱水开始进水,并经阀24和下接管3进入柱3,柱3中的原水经上接管3和阀30返回原水池,当洗柱水进水达到设定量,柱2中的原水已被洗柱水全部顶出,阀30关闭,阀27开,洗柱水继续逆流清洗树脂,洗柱废水经上接管3、阀27和t4排入洗柱废水处理系统,当洗柱水进水达到设定量,停止进洗柱水,柱3中树脂被彻底清洗干净后开始下一步的再生;b、如果回收柱3中原水的时,不需要控制原水中组分的含量,当步骤10中关闭阀7、阀8、阀10和阀3的同时,阀24和阀30打开,洗柱水经阀24和下接管3进入柱3,对柱3中的树脂进行清洗,洗柱废水经上接管3和阀30返回原水池,当洗柱水进水达到设定量,停止进洗柱水,阀30关闭,柱3中树脂被彻底清洗干净后开始下一步的再生;步骤12柱3中树脂再生:a、如果需要控制再生液中目标物含量时,阀27打开,定量再生剂以设定流量经阀24和下接管3进入柱3,柱3中的洗柱水经上接管3、阀27和t4去洗柱水处理系统,当t4的检测值达到设定值,阀27关闭,阀25打开,柱3中再生液经上接管3、阀25和t5去再生液处理系统;b、如果不需要控制再生液中目标物含量时,阀25打开,定量再生剂以设定流量经阀24和下接管3进入柱3,对柱3中树脂进行再生,柱3中再生液经上接管3、阀25和t5去再生液处理系统;当进入柱3的再生剂达到设定量后,停止进再生剂,洗柱水再次经阀24和下接管3进入柱3,将柱3中的再生液经上接管3、阀25和t5顶入再生液处理系统,当t5检测值达到设定值,阀25关闭,阀27开,洗柱废水经上接管3、阀27和t4去洗柱废水处理系统,当洗柱水进水达到设定量时,阀24和阀27关闭,阀23和阀26打开,洗柱水经阀23和上接管3进入柱3,然后经下接管3、阀26和t4去洗柱废水处理系统,当t4的检测值达到设定值,洗柱水停止进水,阀23和阀26关闭,树脂再生及清洗结束;步骤13柱3中树脂转型:当步骤12中阀23和阀26关闭,阀24和阀27打开,定量转型剂以设定流量经阀24和下接管3进入柱3,对柱3中树脂进行转型,转型液经上接管3、阀27和t4去洗柱废水处理系统,转型剂进入柱3达到设定量后,停止进转型剂,洗柱水经阀24和下接管3进入柱3,然后经上接管3、阀27和t4去洗柱废水处理系统,当洗柱水进水达到设定量时,阀24和阀27关闭,阀23和阀26打开,洗柱废水经阀23和上接管3进入柱3,然后经下接管3、阀26和t4去洗柱废水处理系统,当t4的检测值超过设定值,洗柱水停止进水,阀23和阀26关闭,树脂转型及清洗结束;树脂再生、转型和清洗完成后,柱3等待下一次切换;步骤14重复步骤2-步骤13,实现系统的连续运行;步骤15原水经串联柱吸附掉目标物后的交后水经在线检测仪t3检测后排入交后处理系统,t3是为了确保交后水中目标物含量不超过设定值所设,一般情况下,通过t1和t2在线检测,并根据设定m1值进行控制可保证系统的正常连续运行,但非正常状态时,包括但不限于如水质超出正常范围、m1值设定过高或过低、部分树脂失效或再生不好、或设备故障等情况下,t3检测值会超设定值,一旦t3值超标,树脂柱自动切换继续运行,同时需对系统进行工艺参数和运行程序调整或故障排除等操作。6.一种双柱串联循环交替连续运行离子交换系统,主要由原水池、进水泵、ti-t5在线
检测仪、1-28阀门和三个离子交换柱通过管路连接形成,其特征在于:原水池通过进水泵、t1、管路、阀1和上接管1连接柱1上部,柱1底部通过下接管1、阀2、t2、管路、阀11和上接管2连接柱2上部,柱2底部通过下接管2、阀6、t3和管路连接去交后水处理系统;原水池通过进水泵、t1、管路、阀4和上接管2连接柱2上部;柱2底部通过下接管2、阀5、t2、管路、阀12和上接管3连接柱3上部,柱3底部通过下接管3、阀9、t3和管路连接去交后水处理系统;原水池通过进水泵、t1、管路、阀7和上接管3连接柱3上部;柱3底部通过下接管3、阀8、t2、管路、阀10和上接管1连接柱1上部,柱1底部通过下接管1、阀3、t3和管路连接去交后水处理系统;再生剂、转型剂或逆流洗柱水通过管路、阀27、管路、阀14和下接管1连接柱1,顺流洗柱水通过管路、阀28、管路、阀13和上接管1连接柱1,树脂再生液通过上接管1、阀15、管路和t5去再生液处理系统,树脂转型液和逆流洗柱废水通过上接管1、阀13、管路、阀25、管路和t4去洗柱废水处理系统,顺流洗柱废水通过下接管1、阀14、管路、阀26、管路和t4去洗柱废水处理系统;再生剂、转型剂或逆流洗柱水通过管路、阀27、管路、阀17和下接管2连接柱2,顺流洗柱水通过管路、阀28、管路、阀16和上接管2连接柱2,树脂再生液通过上接管2、阀18、管路和t5去再生液处理系统,树脂转型液和逆流洗柱废水通过上接管2、阀16、管路、阀25、管路和t4去洗柱废水处理系统,顺流洗柱废水通过下接管1、阀17、管路、阀26、管路和t4去洗柱废水处理系统;再生剂、转型剂或逆流洗柱水通过管路、阀27、管路、阀20和下接管3连接柱3,顺流洗柱水通过管路、阀28、管路、阀19和上接管3连接柱3,树脂再生液通过上接管3、阀21、管路和t5去再生液处理系统,树脂转型液和逆流洗柱废水通过上接管3、阀19、管路、阀25、管路和t4去洗柱废水处理系统,顺流洗柱废水通过下接管1、阀20、管路、阀26、管路和t4去洗柱废水处理系统。7.根据权利要求6所述的双柱串联循环交替连续运行离子交换系统,其特征在于:阀1、阀10、阀13、阀15和阀22连通柱1上部的管路为上接管1,阀2、阀3、和阀14连通柱1底部的管路为下接管1;阀4、阀11、阀16、阀18和阀23连通柱2上部的管路为上接管2,阀5、阀6和阀17连通柱2底部的管路为下接管2;阀7、阀12、阀19、阀21和阀24连通柱3上部的管路为上接管3,阀8、阀9和阀20连通柱3底部的管路为下接管3。8.根据权利要求6所述的双柱串联循环交替连续运行离子交换系统,其特征在于:原水池中原水通过进水泵、管路、ti、阀1和上接管1进入柱1的上部,经柱1内的树脂层,通过连接柱1底部的下接管1、阀2、t2、管路、阀11和上管路2进入柱2的上部,再经柱2内的树脂层,通过连接柱2底部的下接管2、阀6、t3和管路外排去交后水处理系统;原水池中原水通过进水泵、管路、ti、阀4和上接管2进入柱2的上部,经柱2内的树脂层,通过连接柱2底部的下接管2、阀5、t2、管路、阀12和上接管3进入柱3的上部,再经柱3内的树脂层,通过连接柱3底部的下接管3、阀9、t3和管路外排去交后水处理系统;原水池中原水通过进水泵、管路、ti、阀7和上接管3进入柱3的上部,经柱3内的树脂层,
通过连接柱3底部的下接管3、阀8、t2、管路、阀10和上接管1进入柱1的上部,再经柱1内的树脂层,通过连接柱1底部的下接管1、阀3、t3和管路外排去交后水处理系统;再生剂通过管路、阀27、管路、阀14和下接管1进入柱1,树脂再生液经阀15、管路和t5去再生液处理系统;转型剂通过管路、阀27、管路、阀14和下接管1进入柱1,树脂转型液经上接管1、阀13、管路、阀25、管路和t4去洗柱废水处理系统;逆流洗柱水通过管路、阀27、管路、阀14和下接管1进入柱1,逆流洗柱废水经上接管1、阀13、管路、阀25、管路和t4去洗柱废水处理系统;顺流洗柱水通过管路、阀28、管路、阀13和上接管1进入柱1,顺流洗柱废水经下接管1、阀14、管路、阀26、管路和t4去洗柱废水处理系统;再生剂通过管路、阀27、管路、阀17和下接管2进入柱2,树脂再生液经阀18、管路和t5去再生液处理系统;转型剂通过管路、阀27、管路、阀17和下接管2进入柱2,树脂转型液经上接管2、阀16、管路、阀25、管路和t4去洗柱废水处理系统;逆流洗柱水通过管路、阀27、管路、阀17和下接管2进入柱2,逆流洗柱废水经上接管2、阀16、管路、阀25、管路和t4去洗柱废水处理系统;顺流洗柱水通过管路、阀28、管路、阀16和上接管2进入柱2,顺流洗柱废水经下接管2、阀17、管路、阀26、管路和t4去洗柱废水处理系统;再生剂通过管路、阀27、管路、阀20和下接管3进入柱3,树脂再生液经阀21、管路和t5去再生液处理系统;转型剂通过管路、阀27、管路、阀20和下接管3进入柱3,树脂转型液经上接管3、阀19、管路、阀25、管路和t4去洗柱废水处理系统;逆流洗柱水通过管路、阀27、管路、阀20和下接管3进入柱3,逆流洗柱废水经上接管3、阀19、管路、阀25、管路和t4去洗柱废水处理系统;顺流洗柱水通过管路、阀28、管路、阀19和上接管3进入柱3,顺流洗柱废水经下接管3、阀20、管路、阀26、管路和t4去洗柱废水处理系统。9.根据权利要求1所述的连续串联运行和循环饱和离子交换系统,其特征在于:系统由包含了3个子系统
‑‑
由进水泵,阀1-9及相应管路组成的双柱交替串联连续运行系统;由在线检测仪t1-t5、10-12阀门和相应管路组成的在线检测系统;由阀门13-28及相应管路组成的树脂再生清洗系统。10.一种连续串联运行和循环饱和离子交换系统,其特征在于:柱1、柱2、柱3中按回收或去除原水中所含目标物的不同,装有相应的不同树脂,其运行原理和步骤如下:步骤1开始运行:泵1启动、打开阀1、阀2、阀11、阀6,原水池的原水以设定流量通过泵1、ti、阀1和上接管1进入柱1,通过柱1中树脂层后,经下接管1、阀2、t2、阀11门和上接管2,进入柱2;再通过柱2树脂层后,经下接管2、阀6和t4外排成为交后水去交后水处理系统,此时系统为柱1和柱2串联顺流运行;步骤2串联柱切换1:当步骤1中柱1和柱2串联运行至m1值达到设定值,表明柱1中树脂吸附原水中目标物接近饱和,关闭阀1、阀2、阀11和阀6,打开阀4、阀5、阀12和阀9,原水通过泵1、ti、阀4和上接管2进入柱2,通过柱2中树脂层后,经下接管2、阀5、t2、阀12和上接管3进入柱3,再通过柱3树脂层后,经下接管3和阀9外排去交后水处理系统;此时系统切换为柱2和柱3串联顺流运行;步骤3柱1中原水回收及再生前树脂清洗:a、如果回收柱1中原水时,需要控制原水中组分的含量,当步骤2中,关闭阀1、阀2、阀11和阀6的同时,阀27、阀14和阀22打开,洗柱水以设定流量经阀27、阀14和下接管1进入柱1,柱1中的原水被洗柱水顶出并经上接管1和阀22返回原水池回收,当洗柱水进水达到设定量,柱1中的原水被洗柱水全部顶出,阀22关闭,阀13
和阀25打开,洗柱水继续逆流清洗树脂,洗柱废水经上接管1、阀13、阀25和t4排入洗柱废水处理系统,当洗柱水进水达到设定量,停止进洗柱水,柱1中树脂被彻底清洗干净后开始下一步的再生; b、如果回收柱1中原水时,不需要控制原水中组分的含量,当步骤2中,关闭阀1、阀2、阀11和阀6的同时,阀27、阀14和阀22打开,洗柱水以设定流量经阀27、阀14和下接管1进入柱1,对柱1中的树脂进行清洗,洗柱废水经上接管1和阀22返回原水池,当洗柱水进水达到设定量,停止进洗柱水,阀22关闭,柱1中树脂被彻底清洗干净后开始下一步的再生;步骤4柱1中树脂再生:a、如果需要控制再生液中目标物含量时,阀13和阀25打开,定量再生剂以设定流量经阀27、阀14和下接管1进入柱1,对柱1中树脂进行再生,柱1中的洗柱水被再生液顶出经上接管1、阀13、阀25和t4并经t4检测后去洗柱水处理系统,当t4的检测值达到设定值,柱1中洗柱水已被再生液全部顶出,阀13关闭,阀15打开,柱1中再生液从上接管1、阀15和t5去再生液处理系统; b、如果不需要控制再生液中目标物含量时,阀15打开,定量再生剂以设定流量经阀27、阀14和下接管1进入柱1,对柱1中树脂进行再生,柱1中再生液从上接管1、阀15和t5去再生液处理系统;当进入柱1的再生剂达到设定量后,停止进再生剂,洗柱水再次经阀27、阀14和下接管1进入柱1,将柱1中的再生液顶出,并从上接管1、阀15和t5排入再生液处理系统,当t5检测值达到设定值,再生剂已被洗柱水全部顶出,阀15关闭,阀13和阀25打开,洗柱废水经上接管1、阀13、阀25和t4去洗柱废水处理系统,继续对树脂进行逆流清洗,当洗柱水进水达到设定量时,阀25和阀27关闭,阀26和阀28打开,洗柱水经阀28、阀13和上接管进入柱1,然后经下接管1、阀14、阀26和t4去洗柱废水处理系统,对树脂进行顺流清洗,当t4的检测值达到设定值,柱1中树脂清洗完成,洗柱水停止进水,阀26和阀28关闭,树脂再生及清洗结束;步骤5柱1中树脂转型:当步骤4中阀26和阀28关闭,阀25和阀27打开,定量转型剂以设定流量经阀27、阀14和下接管1进入柱1,对柱1中树脂进行转型,转型液经上接管1、阀13、阀25和t4去洗柱废水处理系统,转型剂进入柱1达到设定量后,停止进转型剂,洗柱水经阀27、阀14和下接管1进入柱1,然后经上接管1、阀13、阀25和t4去洗柱废水处理系统,当洗柱水进水达到设定量时,阀25和阀27关闭,阀26和阀28打开,洗柱水经阀28、阀13和上接管进入柱1,然后经下接管1、阀14、阀26和t4并经t4检测后去洗柱废水处理系统,当t4的检测值达到设定值,柱1中树脂清洗完成,洗柱水停止进水,阀13、阀14、阀26和阀28关闭,树脂转型及清洗结束,对于不需要转型的树脂可省略本步骤,下同;树脂再生、转型和清洗完成后,柱1等待下一次切换;步骤6串联柱切换2:当步骤2中柱2和柱3串联运行至m1值达到设定值,表明柱2中树脂吸附原水中目标物接近饱和,关闭阀4、阀5、阀12和阀9,打开阀7、阀8、阀10和阀3,原水通过泵1、ti、阀7和上接管3进入柱3,通过柱3中树脂层后,经下接管3、阀8、t2、阀10和上接管1进入柱1,再通过柱1树脂层后,经下接管1和阀3外排去交后水处理系统;此时系统切换为柱3和柱1串联顺流运行;步骤7柱2中原水回收及再生前树脂清洗:a、如果回收柱2中原水时,需要控制原水中组分的含量,当步骤6中,关闭阀4、阀5、阀12和阀9的同时,阀27、阀17和阀23打开,洗柱水以设定流量经阀27、阀17和下接管2进入柱2,柱2中的原水被洗柱水顶出并经上接管2和阀23返回原水池回收,当洗柱水进水达到设定量,柱2中的原水被洗柱水全部顶出,阀23关闭,阀16和阀25打开,洗柱水继续逆流清洗树脂,洗柱废水经上接管2、阀16、阀25和t4排入洗柱废水
处理系统,当洗柱水进水达到设定量,停止进洗柱水,柱2中树脂被彻底清洗干净后开始下一步的再生;b、如果回收柱1中原水时,不需要控制原水中组分的含量,当步骤6中,关闭阀4、阀5、阀12和阀9的同时,阀27、阀17和阀23打开,洗柱水以设定流量经阀27、阀17和下接管2进入柱2,对柱2中的树脂进行清洗,洗柱废水经上接管2和阀23返回原水池,当洗柱水进水达到设定量,停止进洗柱水,阀23关闭,柱2中树脂被彻底清洗干净后开始下一步的再生;步骤8柱2中树脂再生:a、如果需要控制再生液中目标物含量时,阀16和阀25打开,定量再生剂以设定流量经阀27、阀17和下接管2进入柱2,对柱2中树脂进行再生,柱2中的洗柱水被再生液顶出,并经上接管2、阀16、阀25和t4并经t4去洗柱水处理系统,当t4的检测值达到设定值,柱2中洗柱水已被再生液全部顶出,阀16关闭,阀18打开,柱2中再生液从上接管2、阀18和t5去再生液处理系统; b、如果不需要控制再生液中目标物含量时,阀18打开,定量再生剂以设定流量经阀27、阀17和下接管2进入柱2,对柱2中树脂进行再生,柱2中再生液从上接管2、阀18和t5去再生液处理系统;当进入柱2的再生剂达到设定量后,停止进再生剂,洗柱水再次经阀27、阀17和下接管2进入柱2,将柱2中的再生液顶出,并从上接管2、阀18和t5排入再生液处理系统,当t5检测值达到设定值,再生剂已被洗柱水全部顶出,阀18关闭,阀16和阀25打开,洗柱废水经上接管2、阀16、阀25和t4去洗柱废水处理系统,继续对树脂进行逆流清洗,当洗柱水进水达到设定量时,阀25和阀27关闭,阀26和阀28打开,洗柱水经阀28、阀16和上接管进入柱2,然后经下接管2、阀17、阀26和t4去洗柱废水处理系统,对树脂进行顺流清洗,当t4的检测值达到设定值,柱2中树脂清洗完成,洗柱水停止进水,阀26和阀28关闭,树脂再生及清洗结束;步骤9柱2中树脂转型:当步骤8中阀26和阀28关闭,阀25和阀27打开,定量转型剂以设定流量经阀27、阀17和下接管2进入柱2,对柱2中树脂进行转型,转型液经上接管2、阀16、阀25和t4去洗柱废水处理系统,转型剂进入柱2达到设定量后,停止进转型剂,洗柱水经阀27、阀17和下接管2进入柱2,然后经上接管2、阀16、阀25和t4去洗柱废水处理系统,当洗柱水进水达到设定量时,阀25和阀27关闭,阀26和阀28打开,洗柱水经阀28、阀16和上接管进入柱2,然后经下接管2、阀17、阀26和t4并经t4检测后去洗柱废水处理系统,当t4的检测值达到设定值,柱2中树脂清洗完成,洗柱水停止进水,阀16、阀17、阀26和阀28关闭,树脂转型及清洗结束;树脂再生、转型和清洗完成后,柱2等待下一次切换;步骤10串联柱切换3:当步骤9中柱3和柱1串联运行至m1值达到设定值,表明柱3中树脂吸附原水中目标物接近饱和,关闭阀7、阀8、阀10和阀3,按步骤1切换为柱1和柱2串联顺流运行;步骤11柱3中原水回收及再生前树脂清洗:a、如果回收柱2中原水时,需要控制原水中组分的含量,当步骤10中,关闭阀7、阀8、阀10和阀3的同时,阀27、阀20和阀24打开,洗柱水以设定流量经阀27、阀20和下接管3进入柱3,柱3中的原水被洗柱水顶出,并经上接管3和阀24返回原水池回收,当洗柱水进水达到设定量,柱3中的原水被洗柱水全部顶出,阀24关闭,阀19和阀25打开,洗柱水继续逆流清洗树脂,洗柱废水经上接管3、阀19、阀25和t4排入洗柱废水处理系统,当洗柱水进水达到设定量,停止进洗柱水,柱3中树脂被彻底清洗干净后开始下一步的再生;b、如果回收柱2中原水时,不需要控制原水中组分的含量,当步骤10中,关闭阀7、阀8、阀10和阀3的同时,阀27、阀20和阀24打开,洗柱水以设定流量经阀27、阀20和下接管3进入柱3,对柱3中的树脂进行清洗,洗柱废水经上接管3和阀24返回原水池,当洗柱水
进水达到设定量,停止进洗柱水,阀24关闭,柱3中树脂被彻底清洗干净后开始下一步的再生;步骤12柱3中树脂再生:a、如果需要控制再生液中目标物含量时,阀19和阀25打开,定量再生剂以设定流量经阀27、阀20和下接管3进入柱3,对柱3中树脂进行再生,柱3中的洗柱水被再生液顶出经上接管3、阀19、阀25和t4并经t4去洗柱水处理系统,当t4的检测值达到设定值,说明柱3中洗柱水已被再生液全部顶出,阀19关闭,阀21打开,柱3中再生液从上接管3、阀21和t5去再生液处理系统;b、如果不需要控制再生液中目标物含量时,阀21打开,定量再生剂以设定流量经阀27、阀20和下接管3进入柱3,对柱3中树脂进行再生,柱3中再生液从上接管3、阀21和t5去再生液处理系统;当进入柱3的再生剂达到设定量后,停止进再生剂,洗柱水再次经阀20和下接管3进入柱3,将柱3中的再生液顶出,并从上接管3、阀21和t5排入再生液处理系统,当t5检测值达到设定值,再生剂已被洗柱水全部顶出,阀21关闭,阀19和阀25打开,洗柱废水经上接管3、阀19、阀25和t4去洗柱废水处理系统,继续对树脂进行逆流清洗,当洗柱水进水达到设定量时,阀25和阀27关闭,阀26和阀28打开,洗柱水经阀28、阀19和上接管进入柱3,然后经下接管3、阀20、阀26和t4去洗柱废水处理系统,对树脂进行顺流清洗,当t4的检测值达到设定值,柱3中树脂清洗完成,洗柱水停止进水,阀26和阀28关闭,树脂再生及清洗结束;步骤13柱3中树脂转型:当步骤12中阀26和阀28关闭,阀25和阀27打开,定量转型剂以设定流量经阀27、阀20和下接管3进入柱3,对柱3中树脂进行转型,转型液经上接管3、阀19、阀25和t4去洗柱废水处理系统,转型剂进入柱3达到设定量后,停止进转型剂,洗柱水经阀27、阀20和下接管3进入柱3,然后经上接管3、阀19、阀25和t4去洗柱废水处理系统,当洗柱水进水达到设定量时,阀25和阀27关闭,阀26和阀28打开,洗柱水经阀28、阀19和上接管进入柱3,然后经下接管3、阀20、阀26和t4并经t4检测后去洗柱废水处理系统,当t4的检测值达到设定值,柱3中树脂清洗完成,洗柱水停止进水,阀19、阀20、阀26和阀28关闭,树脂转型及清洗结束;树脂再生、转型和清洗完成后,柱3等待下一次切换;步骤14重复步骤2-步骤13,实现系统的连续运行;步骤15原水经串联柱吸附掉目标物后的交后水经在线检测仪t3检测后排入交后处理系统,t3是为了确保交后水中目标物含量不超过设定值所设,一般情况下,通过t1和t2在线检测,并根据设定m1值进行控制可保证系统的正常连续运行,但非正常状态时,包括但不限于如水质超出正常范围、m1值设定过高或过低、部分树脂失效或再生不好、或设备故障等情况下,t3检测值会超设定值,一旦t3值超标,树脂柱自动进行切换并继续运行,同时需对系统进行工艺参数和运行程序调整或故障排除等操作。11.根据权利要求1或3或4或5或6或8或9或10所述的连续串联运行和循环饱和离子交换系统,其特征在于:t1、t2、t3、t4和t5在线检测仪为ph在线检测仪、电子流量计、色差在线检测仪或传感器、色度在线检测仪或传感器、颜色传感器、氧化电极电位orp在线检测仪、电导率在线检测仪、在线比色计或传感器和金属离子在线检测仪等,其中的1种或几种的组合。12.根据权利要求1或2或3或4和权利要求6或7或8或9所述的连续串联运行和循环饱和离子交换系统,其特征在于:阀门为手动阀、自动阀、带手动阀旁路的自动阀中的一种或者几种的组合。
技术总结本发明公开了一种双柱串联循环交替连续运行离子交换系统,主要是通过多管路和多阀门以及在线控制的设计,让树脂柱相互之间能够在独立运行和串联运行之间循环交替切换,同时采用在线检测控制实现不间断的吸附分离、再生、清洗等工作,该设计可以用于电镀等表面处理、冶金、化工、制药和其他工业领域的重金属去除,金属离子的回收、除杂、提纯,物料的回收、除杂、提纯等,可提高树脂利用率和饱和度、保证目标物的回收率或去除率,实现树脂再生精确控制及系统的连续运行。系统的连续运行。系统的连续运行。
技术研发人员:郑宏 郑泽邻
受保护的技术使用者:南京霖厚环保科技有限公司
技术研发日:2022.09.27
技术公布日:2022/11/1