本实用新型涉及的是一种ph可调节离子交换装置，属于工业水处理技术领域。
背景技术：
在对含有酸碱性的废水进行处理时，使被处理的水ph值得到可控调节是处理过程中的重要环节之一。
现有技术一般采用直接向水中投加酸碱的方法来对被处理水的ph进行调节。但是直接向水中投加酸碱的方法虽然可以达到ph调节的目的，但水中的含盐量也随着ph调节的过程而增加。而如果需要对被处理的酸碱废水进行回收处理时，盐份的增加会直接导致后续回收处理系统的处理难度增加、能耗上升、处理回收率下降。
针对以上问题，研究一种ph可调节离子交换装置及ph调节方法，实现既达到ph值得到可控调节的目的，同时又降低水中的含盐量，为后续的回收处理提供更加优越的进水条件，降低整体系统的运行成本，提升系统的回收率，具有十分积极的意义。
技术实现要素：
本实用新型提出的是一种ph可调节离子交换装置，其目的旨在克服现有技术存在的上述缺陷，利用离子交换原理，使用带有h 离子或oh-离子的离子交换树脂和含有酸碱性的水，进行交换处理从而使得被处理的水的ph得到可控调节，同时可去除水中的部分阴、阳离子，使得水中的含盐量下降。
本实用新型的技术解决方案：ph可调节离子交换装置，其结构包括碳钢衬胶的罐体，罐体内部装填有弱阴离子交换树脂构成的离子交换树脂床，罐体顶部设进水口，进水口位于罐体外侧一端连接系统进水管，系统进水管中部连接再生树脂补入管，再生树脂补入管上设再生树脂补入调节阀，罐体上部设有树脂高度检测计安装口，树脂高度检测计通过树脂高度检测计安装口设置于罐体上部，与树脂高度检测计连接的树脂高度检测计探头通过树脂高度检测计安装口延伸至罐体内部，罐体下部设出水口，出水口位于罐体内侧一端设系统出水集水器，出水口位于罐体外侧一端连接出水管，出水管上设系统出水ph计，罐体底部设排树脂口，排树脂口位于罐体外侧一端连接树脂排出管，树脂排出管上设失效树脂排出调节阀，再生树脂补入调节阀、树脂高度检测计、系统出水ph计都与控制系统信号连接。
优选的，所述的进水口位于罐体内侧一端连接系统进水布水器。
优选的，所述的树脂高度检测计安装口位于罐体内侧一端设半封闭结构的树脂高度检测计防干扰罩，树脂高度检测计探头位于树脂高度检测计防干扰罩301内部。
本实用新型的优点：1)可实现离子交换程度可控，为离子交换的应用范围开辟了一条全新的应用道路；2)应用于含有酸碱的废水回用系统中时，在对被处理的水进行ph调节过程中，水中的盐份减少，可为后续的回收处理提供更加优越的条件，有助于降低整体系统的运行成本，提升系统的回收率；具体的，在离子交换ph调节过程中，不但能够达到调节水中ph值的目的，同时可以交换去除水中的一部分阴离子以及toc，然后再经过后续化学沉淀后水中的含盐量更低，有利于膜法回收处理。
附图说明
图1是本实用新型ph可调节离子交换装置的结构示意图。
图中的1是罐体、101是离子交换树脂床、2是进水口、201是系统进水管、202是再生树脂补入调节阀、203是系统进水布水器、3是树脂高度检测计安装口、301是树脂高度检测计防干扰罩、302是树脂高度检测计、3021是树脂高度检测计探头、4是出水口、401是系统出水集水器、402是系统出水ph计、5是排树脂口、501是失效树脂排出调节阀、6是控制系统。
具体实施方式
下面结合实施例和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1所示，ph可调节离子交换装置，其结构包括碳钢衬胶的罐体1，罐体1内部装填有弱阴离子交换树脂构成的离子交换树脂床101，罐体1顶部设进水口2，进水口2位于罐体1外侧一端连接系统进水管201，系统进水管201中部连接再生树脂补入管，再生树脂补入管上设再生树脂补入调节阀202，罐体1上部设有树脂高度检测计安装口3，树脂高度检测计302通过树脂高度检测计安装口3设置于罐体1上部，与树脂高度检测计302连接的树脂高度检测计探头3021通过树脂高度检测计安装口3延伸至罐体1内部，罐体1下部设出水口4，出水口4位于罐体1内侧一端设系统出水集水器401，出水口4位于罐体1外侧一端连接出水管，出水管上设系统出水ph计402，罐体1底部设排树脂口5，排树脂口5位于罐体1外侧一端连接树脂排出管，树脂排出管上设失效树脂排出调节阀501，再生树脂补入调节阀202、树脂高度检测计302、系统出水ph计402都与控制系统6信号连接。
所述的进水口2位于罐体1内侧一端连接系统进水布水器203。系统进水布水器203作为进水分散装置用于将补入的进水以及树脂均匀的分散到罐体1中，避免对罐体1内部的离子交换树脂床101造成冲击。
所述的树脂高度检测计安装口3位于罐体1内侧一端设半封闭结构的树脂高度检测计防干扰罩301，树脂高度检测计探头3021位于树脂高度检测计防干扰罩301内部。树脂高度检测计防干扰罩301用于防止从进水口2中补入的树脂对树脂高度检测计的测量造成影响，,又能保证树脂高度检测计防干扰罩301内部的树脂层高度和离子交换树脂床101内树脂层高基本保持一致。
所述的系统出水集水器401用于将树脂层中的水从树脂层分离出来成为出水，系统出水ph计402用于检测系统出水的ph值。
根据以上结构，ph可调节离子交换装置的ph调节方法，包括以下步骤：正常运行时，系统进水以及再生树脂在系统进水管201中混合后从进水口2进入罐体1中，经过离子交换树脂床101充分交换后经系统出水集水器401收集后从出水口4排出，成为系统出水，失效树脂从树脂排出管排出。(失效树脂进入体外再生装置，不属于本实用新型所要保护范围，故不详细叙述。)
再生树脂补入速度受再生树脂补入调节阀202的开度控制，而再生树脂补入调节阀202的开度受系统出水ph计402检测到的ph值以及控制系统6设定的控制目标共同控制，确保系统出水的ph值始终接近控制系统6中设定的控制目标。
由于水中的铜离子在ph>6时开始发生沉淀，ph>8.5时几乎完全沉淀，因此将出水ph控制目标设定为5.5。
失效树脂排出的速度受失效树脂排出调节阀501的开度控制，而失效树脂排出调节阀501的开度受树脂高度检测计检测到的树脂高度以及控制系统6中设定的控制目标共同控制，确保离子交换树脂床101的树脂层高度始终接近控制系统6中所设定的控制目标。
实施例
对于进水水质为铜离子含量≤211ppm、toc含量≤20ppm以及ph2～4的含铜废水的回收处理。
现有技术的处理方法一般为：化学沉淀 膜法回收。而在进行化学沉淀(即向水中投加naoh)过程中由于进水的ph较低，加入的naoh有很大一部分在中和过程中被消耗，只有一小部分能和水中的铜离子反应生成沉淀。假设进水的ph为2，铜离子含量为211mg/l，则中和过程中消耗的naoh量为400mg/l,而与铜离子反应的naoh量仅为130mg/l。整个过程中会有530mg/lnaoh即0.1325mol/l的钠离子会被添加到被处理的水当中，使得被处理水的含盐量大幅增加。
而如果应用本实用新型的一种ph可调节离子交换装置及ph调节方法对被处理水进行处理时，可选处理方法为：(弱碱型离子交换树脂)ph可调节离子交换 化学沉淀 膜法回收。首先利用ph可调节离子交换装置将被处理水的ph调节到5.5左右，然后再投加naoh使得水中的铜离子沉淀。最后再使用膜法对被处理水进行回收。
在利用ph可调节离子交换系统对进水处理过程中。ph可调节离子交换系统中的弱碱型离子交换树脂会吸收掉水中的部分阴离子并释放出氢氧根离子，从而达到调节水中ph的目的。而在这一过程中既不会向水中添加钠离子，同时还能去除掉水中部分阴离子，因此可使得水中的含盐量降低。在经过ph可调节离子交换系统对进水进行ph调节过后，再向水中投加naoh使得水中铜离子沉淀时只需投加相对较少的naoh(130mg/l)即可达到沉淀处理目的。相对于直接向水中投加naoh进行ph调节沉淀时，沉淀处理完成后的水中含盐量大大降低，有利于后续的膜法回收处理。
在利用离子交换对进水进行ph调节过程中，由于普通的阴离子交换装置出水的ph通常为碱性或中性，而根据铜离子的化学特性，其在ph>6时即开始发生沉淀，ph>8.5时几乎完全沉淀，因此如果使用普通离子交换来调节ph值的话，铜离子将会在离子交换塔中发生沉淀堵塞，所以不能使用普通离子交换来调节其ph值，必须使用ph可调节离子交换系统来对进水ph进行调节才能确保离子交换树脂塔中不会发生沉淀堵塞。
以上所述各部件均为现有技术，本领域技术人员可使用任意可实现其对应功能的型号和现有设计。
以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
1.ph可调节离子交换装置，其特征包括碳钢衬胶的罐体(1)，罐体(1)内部装填有弱阴离子交换树脂构成的离子交换树脂床(101)，罐体(1)顶部设进水口(2)，进水口(2)位于罐体(1)外侧一端连接系统进水管(201)，系统进水管(201)中部连接再生树脂补入管，再生树脂补入管上设再生树脂补入调节阀(202)，罐体(1)上部设有树脂高度检测计安装口(3)，树脂高度检测计(302)通过树脂高度检测计安装口(3)设置于罐体(1)上部，与树脂高度检测计(302)连接的树脂高度检测计探头(3021)通过树脂高度检测计安装口(3)延伸至罐体(1)内部，罐体(1)下部设出水口(4)，出水口(4)位于罐体(1)内侧一端设系统出水集水器(401)，出水口(4)位于罐体(1)外侧一端连接出水管，出水管上设系统出水ph计(402)，罐体(1)底部设排树脂口(5)，排树脂口(5)位于罐体(1)外侧一端连接树脂排出管，树脂排出管上设失效树脂排出调节阀(501)，再生树脂补入调节阀(202)、树脂高度检测计(302)、系统出水ph计(402)都与控制系统(6)信号连接。
2.如权利要求1所述的ph可调节离子交换装置，其特征是所述的进水口(2)位于罐体(1)内侧一端连接系统进水布水器(203)。
3.如权利要求1所述的ph可调节离子交换装置，其特征是所述的树脂高度检测计安装口(3)位于罐体(1)内侧一端设半封闭结构的树脂高度检测计防干扰罩(301)，树脂高度检测计探头(3021)位于树脂高度检测计防干扰罩(301)内部。
技术总结