[实用新型]磷化清洗水循环使用处理设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及水循环处理设备技术领域，特指一种磷化清洗水循环使用处理设备。 

背景技术

五金件涂装处理过程中，磷化处理是必不可少的工序。该工序中产生的磷化清洗水中含有磷及重金属等污染因子。目前通常将该清洗水与其他生产废水混合收集，收集过程中通过各种废水之间的相互稀释作为，使污染物磷的浓度降低，一部分企业通过稀释作用使磷的含量降低到排放标准以下直接排放，也有部分企业进一步进行沉淀处理达到排放标准以后排放。 

因为将磷化清洗水与其他生产废水混合收集，即使进行沉淀处理，脱出磷总量也大大降低，即使排水中磷的浓度达到排放标准，但排放的总磷数量也未能大幅度降低。 

因此，基于上述现有的磷化清洗水循环使用处理工艺的缺陷，需要对现有的磷化清洗水循环使用处理工艺进行改进。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足提供一种磷化清洗水循环使用处理设备，该磷化清洗水循环使用处理设备解决了现有的磷化清洗水循环使用处理工艺所存在的：脱出磷总量少、排放的总磷 数量未能大幅度降低等缺陷。 

为实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的： 

磷化清洗水循环使用处理设备，包括依次连接的脱硅吸附交换器、强酸性阳离子交换器、脱磷离子交换器、强碱性阴离子交换器。 

所述脱硅吸附交换器前端具有炭滤器。 

所述强酸性阳离子交换器中装填强酸性阳离子交换树脂。 

所述脱磷离子交换器中装填有脱磷弱碱性树脂。 

所述强碱性阴离子交换器中装填强碱性阴离子交换树脂。 

方案设计中使用炭滤器吸附清洗水中存在的微量有机物杂质，活性炭的更换周期与清洗水中的有机物含量直接相关，根据工程经验更换周期至少可以达到半年以上。 

制备纯水工艺采用了四级离子交换处理，第一级处理采用了脱硅吸附交换器，交换器中装填有混合的吸附树脂。磷化清洗水中通常含有氟硅酸，氟硅酸在PH大于3.5的时候会全部发生分解反应，生成氢氟酸和胶体硅酸。具体化学分解反应如下： 

H₂SiF₄+H2O→H₂SiO₃+HF+H⁺

胶体硅酸将严重影响离子交换脱盐工艺的进行，因此必须首先使用脱硅专用吸附树脂将胶体硅酸吸附脱出。该吸附过程为物理吸附过程，树脂吸附饱和后可以通过使用酸碱交替清洗的方式回复其吸附能力。 

第二级离子交换设备采用了强酸性阳离子交换器。清洗水进入该级设备之后，清洗水中的所有阳离子与树脂发生如下的化学交换反应： 

R-H+M⁺→R-M+H⁺

式中R代表离子交换树脂，M⁺代表水中的各种阳离子，交换反应的结果是水中的全部阳离子全部转变成H⁺，清洗水转化成很稀的无机酸溶液。树脂交换饱和后需要使用酸溶液进行再生。 

第三级离子交换设备采用了脱磷离子交换器。清洗水中含有大量的磷酸根离子，而普通的阴离子交换树脂的交换容量比较低，不使用脱磷离子交换器时阴离子交换器的运行周期将大大的缩短。精选的脱磷弱碱性树脂对磷酸根的交换容量很大，可以延长整套设备的运行周期。具体的化学交换反应为： 

R-OH+H₂PO₄^-→R-H2PO4+OH^-

式中R代表离子交换树脂，交换反应置换下来的OH^-离子立即与水中的H⁺离子结合形成水分子，这样清洗水的磷酸成分就得到脱出。 

2H⁺+OH^-→H2O 

树脂交换饱和后需要使用氢氧化钠溶液进行再生。 

第四级采用了强碱性阴离子交换器。清洗水进入该级设备之后，清洗水中的所有阴离子与树脂发生如下的化学交换反应： 

R-OH+A^-→R-A+OH^-

式中R代表离子交换树脂，A^-代表水中的各种其他阴离子，交换反应的结果是水中的全部阴离子全部转变成OH^-，交换反应置换下来的OH^-离子立即与水中的H⁺离子结合形成水分子，这样清洗水的所有杂质就得到脱出。树脂交换饱和后需要使用氢氧化钠溶液进行再生。