一种体内清洗双室浮动床及清洗方法

技术领域

本发明涉及浮动床技术领域，具体为一种体内清洗双室浮动床及清洗方法。

背景技术

浮动床是一种逆流再生的离子交换器，浮动床水处理工艺不仅具有一般逆流再生的工艺的优点，而且具有运行流速高，再生时不易乱层，操作容易，设备体积小等优点，故受到越来越多的重视。浮动床水处理工艺不仅可用于钠离子交换软化处理，也适用于阴、阳离子交换的化学除盐，近年来，我国还将浮动床工艺开发应用于自动再生离子交换器中，取得了较好的效果。

浮动床的工作是树脂层(也称床层)的运行和再生这两种工况交替循环的过程，在运行状态时，入口水由底部进入浮动床，经下部分配装置后，均匀地进入树脂层，靠上升水流将整个树脂层以密实的状态向上浮起至顶部(称为成床)，同时水在向上流的过程中完成离子交换反应，并经上部分配装置引出体外。当树脂层失效后，利用排水或停止进水的办法使树脂层整体自由下落(称为落床)，于是浮动床转入停运状态。再生时，再生液由上部进入，经上部分配装置后，均匀地自上而下流过树脂层进行再生，然后用合格的水继续自上而下地进行清洗，至出水合格便可投入运行。

为了保证双室浮动床的制水能力及出水水质，必须对双室浮动床树脂进行大反洗，来去除粉末树脂和破碎树脂。树脂大反洗通常采用体外大反洗，即将上、下室树脂卸至树脂清洗塔内进行反洗。这种反洗方式存在如下技术问题：

1、卸脂过程需要40分钟，反洗时间2个小时，树脂卸回40分钟，整个过程约4小时，耗时长，效率低。

2.因碎树脂易堵清洗塔中的排网套，因此反洗出的碎树脂需从清洗塔顶部的排气管排放，因排气管位置高，需用大流量反洗水冲洗才能到达排气管位置进行排放，一般反洗流量均需达到150m

3.因清洗塔排气管出水口位于地沟内，操作人员需不停的趴在地沟处取样，来判断反洗是否合格，劳动强度大；且需要有较高经验的反洗操作人员才能判断是否已反洗合格，对反洗操作的人员要求很高。

4.整个操作过程阀门启闭次数多，每次启闭均需判断阀门开启是否正常，而且不能出错，反洗过程要凭经验判断反洗情况及阀门开度，操作难度极高。

发明内容

本发明意在提供一种体内清洗双室浮动床及清洗方法，以解决现有的清洗方式操作不便，效率低的问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种体内清洗双室浮动床，包括壳体，壳体内设置有上多孔板、中多孔板和下多孔板，上多孔板、中多孔板和下多孔板将壳体内部分隔为上树脂室和下树脂室，上树脂室内设置有上树脂层和上压脂层，下树脂室内设置有下树脂层和下压脂层，壳体的底板连通有清洗进水管，还包括压脂管，上树脂室侧壁上开设有上树脂出口，下树脂室侧壁上开设有下树脂出口，上树脂出口和下树脂出口均与压脂管连通，上多孔板距上树脂层的最大膨胀高度位置的距离和中多孔板距下树脂层的最大膨胀高度位置的距离为60-70cm；上树脂出口顶部距上多孔板的距离和下树脂出口顶部距中多孔板的距离为20-25cm。

本方案的原理为：

清洗液从清洗进水管进入壳体，直至清洗液充满壳体，清洗液通过上树脂层和/或下树脂层，将上树脂层和/或下树脂层内的粉末树脂和破碎树脂带走，经上树脂出口和/或下树脂出口排到压脂管内，最终经压脂管排出，完成清洗。实际运用时可以单独对上树脂室或下树脂室进行清洗，也可以同时对上树脂室和下树脂室进行清洗，清洗时采用对应的树脂出口排水。

本方案的有益效果为：

1、本方案直接在浮动床内进行清洗，相比将树脂转移到体外进行清洗而言，省去了树脂的转出和转回，极大的减少了人工劳动量，提高了树脂的清洗效果，同时也省去了体外清洗设备的运用，节约了设备成本，此外，还避免了转出转回过程中完整树脂的损耗，避免了树脂的浪费。

2、本方案将上树脂出口(下树脂出口)设在距上多孔板(中对孔板)20-25cm的位置，在保证破碎树脂的清洗效果的同时，还有效的避免了完整树脂被排出的问题。

3、本方案将上树脂出口(下树脂出口)设在距上多孔板(中对孔板)20-25cm的位置，整个设备高度和壳体内部空间合适，省去了设备耗材和造价，同时也不会因为设备高度过高导致运行过程中偏流现象的出现，保证了制水效果。

进一步，上树脂出口顶部距上多孔板的距离和下树脂出口顶部距中多孔板的距离为20-23cm。

有益效果：采用本方案也能够达到较好的清洗效果和防止完整树脂排出的效果。

进一步，上树脂出口顶部距上多孔板的距离和下树脂出口顶部距中多孔板的距离为23cm。

有益效果：采用本方案时，清洗效果最佳。

进一步，上树脂出口顶部距上多孔板的距离和下树脂出口顶部距中多孔板的距离为20cm。

有益效果：采用本方案时，避免完整树脂排出的效果最佳。

进一步，上压脂层和下压脂层的厚度为10-15cm。

有益效果：将上压脂层和下压脂层的厚度设置在10-15cm，在保证良好压脂效果，避免树脂层堵塞多孔板的情况下，还能够节约压脂层的材料成本。

进一步，上压脂层和下压脂层的厚度为15cm。

有益效果：采用本方案时，经济效益最佳。

进一步，上压脂层和下压脂层采用柱状的白球树脂。

有益效果：采用柱状的白球树脂，相比圆形的树脂而言抗压强度更好，不易形变，能够避免白球树脂因变形而压入多孔板的缝隙，保证体内清洗顺利进行。

进一步，壳体上安装有视镜，视镜设置在压脂管一侧。

有益效果：视镜用于观察树脂的清洗情况，同时也便于观察运行和再生的情况。

本发明还提供一种体内清洗方法，采用上述的体内清洗双室浮动床，包括如下步骤：

(1)压实上树脂层和/或下树脂层：清洗液从清洗进水管进入壳体，进行排气，直至清洗液充满壳体，上树脂层和/或下树脂层压实；

(2)清洗粉末树脂：打开上树脂出口和/或下树脂出口，粉末树脂经上树脂出口和/或下树脂出口进入压脂管，持续1～2小时，完成粉末树脂的清洗；

(3)清洗破碎树脂：继续保持上树脂出口和/或下树脂出口打开1～2小时，破碎树脂经上树脂出口和/或下树脂出口进入压脂管，完成破碎树脂的清洗。

进一步，清洗液压力为0.35～0.40MPa，步骤(1)中清洗液的流量控制在3m

有益效果：清洗液的压力和流量控制在本方案的范围内，便于壳体排气，也不会对上树脂层、下树脂层、上压脂层和下压脂层造成影响；步骤(2)中和步骤(3)中压脂管的流量控制在本方案的范围内，在保证粉末树脂和破碎树脂的清洗效果的前提下，能够避免完整树脂被排出，起到了保护完整树脂的作用。

附图说明

图1为本发明实施例中双室浮动床的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：壳体1、上多孔板2、上树脂室3、中多孔板4、下树脂室5、下多孔板6、清洗进水管7、上树脂出口8、上树脂进口9、下树脂出口10、下树脂进口11、压脂管12、上压脂层13、上树脂层14、下压脂层15、下树脂层16、排气管17。

实施例1

如图1所示，一种体内清洗双室浮动床，包括壳体1，壳体1内通过螺栓水平固定有上多孔板2、中多孔板4和下多孔板6，上多孔板2、中多孔板4和下多孔板6将壳体1内部分隔为上树脂室3和下树脂室5。上树脂室3内铺有上树脂层14和上压脂层13，上压脂层13位于上树脂层14表面；下树脂室5内铺有下树脂层16和下压脂层15，下压脂层15位于下树脂层16表面，上压脂层13和下压脂层15均采用柱状的白球树脂，厚度保持在15cm。

壳体1的底板连通有清洗进水管7，清洗进水管7上安装有阀门，壳体1顶部连通有排气管17，排气管17上也安装有阀门。还包括压脂管12，壳体1上安装有视镜(图中未示出)，视镜位于压脂管12一侧。上树脂室3侧壁上开有上树脂出口8和上树脂进口9，下树脂室5侧壁上开有下树脂出口10和下树脂进口11，上树脂出口8、上树脂进口9、下树脂出口10和下树脂进口11均与压脂管12连通且连通的管道上均安装有阀门，上多孔板距上树脂层的最大膨胀高度位置的距离和中多孔板距下树脂层的最大膨胀高度位置的距离为65cm；上树脂出口顶部距上多孔板的距离和下树脂出口顶部距中多孔板的距离为23cm。

一种体内清洗方法，采用上述的体内清洗双室浮动床，实际运用时可以单独对下树脂室5或上树脂室3进行清洗，也可以同时对下树脂室5和上树脂室3进行清洗。单独清洗下树脂室5时则关闭上树脂出口8、上树脂进口9和下树脂进口11连通的管道上的阀门，清洗液从下树脂出口10处排放；单独清洗上树脂室3时则关闭下树脂出口10、下树脂进口11、上树脂进口9连通的管道上的阀门，清洗液从上树脂出口8处排放。

本实施例以单独清洗下树脂室5为例，具体包括如下步骤：

(1)压实下树脂层15：清洗液从清洗进水管7进入壳体1，流量控制在3m

(2)清洗粉末树脂：关闭下树脂进口11、上树脂出口8和上树脂进口9连通的压脂管12的阀门，微开下树脂出口10连通的压脂管12的阀门，流量控制在4.5m

(3)清洗破碎树脂：通过视镜观察粉末树脂清洗完毕后，继续保持下树脂出口10连通的压脂管12打开1.5小时，流量控制在7m

本实施例在双室浮动床体内进行清洗，相比现有技术中在体外清洗而言，省去了树脂层的转出和转回，工序少，操作方便，清洗效率高，成本低，同时还避免了树脂层因转出和转回导致的损耗。

本实施例中，上多孔板距上树脂层的最大膨胀高度位置的距离和中多孔板距下树脂层的最大膨胀高度位置的距离为65cm，将上树脂出口8(下树脂出口10)设在距上多孔板2(中多孔板4)22cm处，不仅保证粉末树脂和破碎树脂能够充分的被清理出去，保证了清理效果，还能够有效的避免树脂层中的完整树脂被带走。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于，上树脂出口8距上多孔板2的距离和下树脂出口10距中多孔板4的距离为20cm。

实施例3

本实施例与实施例1的不同之处在于，上树脂出口8距上多孔板2的距离和下树脂出口10距中多孔板4的距离为25cm。对比例1

对比例1与实施例1的区别在于，上树脂出口8距上多孔板2的距离和下树脂出口10距中多孔板4的距离为18cm。

对比例2

对比例2与实施例1的区别在于，上树脂出口8距上多孔板2的距离和下树脂出口10距中多孔板4的距离为30cm。

分别检测实施例1-3，对比例1-2中压脂管排放的清洗液中携带的粉末树脂、破碎树脂、完整树脂和白球树脂的数量，检测结果见下表：

注：1、质量比；2、与浮动床内上树脂层/下树脂层总量对比；3、上树脂层/下树脂层采用D301FC大孔弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂。

由上表可知：

1、对比例1中含有白球树脂，清洗中应避免。

2、实施例1-实施例3中排出的粉末树脂和破碎树脂含量明显大于对比例2中破碎树脂的含量，其中，实施例1中粉末树脂和破碎树脂的含量最多，由此说明将上树脂出口8(下树脂出口10)设在距上多孔板2(中多孔板4)20-25cm处时，粉末树脂和破碎树脂的清洗效果好，其中，上树脂出口8(下树脂出口10)设在距上多孔板2(中多孔板4)23cm处时效果最优。

2、实施例1-实施例3中排出的完整树脂的含量明显小于对比例2中排出的完整树脂的含量，其中，实施例2中完整树脂的含量最少，由此说明将上树脂出口8(下树脂出口10)设在距上多孔板2(中多孔板4)20-25cm处时，能够有效的避免完整树脂被排出，其中，上树脂出口8(下树脂出口10)设在距上多孔板2(中多孔板4)20cm处时效果最优。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。