一種廢水多級逆流吸附裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種廢水多級逆流吸附裝置，包括沿進水到出水方向依次設(shè)置的一級吸附池、二級吸附池和三級吸附池，上述三個吸附池內(nèi)均設(shè)有攪拌器、攪拌槽、環(huán)形擋板和穿孔管，攪拌槽底部的開口與環(huán)形擋板之間的空間為反應區(qū)，環(huán)形擋板外側(cè)與該吸附池之間的空間為沉淀區(qū)，穿孔管位于沉淀區(qū)的底部，穿孔管通向吸附劑收集池，吸附劑收集池內(nèi)設(shè)有提升泵，提升泵通向前一級吸附池內(nèi)的攪拌槽，一級吸附池的穿孔管通向飽和吸附劑去濃縮池，一級和二級吸附池的頂部設(shè)有一級集水槽，通向后一級吸附池內(nèi)的攪拌槽，三級吸附池頂部設(shè)有出水口，本實用新型還包括用于加入吸附劑的吸附劑投加系統(tǒng)，附劑投加的位置為三級吸附池的攪拌槽。
【專利說明】一種廢水多級逆流吸附裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種廢水多級逆流吸附裝置，尤其涉及一種粉末活性炭多級逆流吸附廢水深度處理裝備，屬于廢水吸附處理領(lǐng)域，主要用于工業(yè)廢水、垃圾滲濾液、生活污水的深度處理。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國家環(huán)境保護的重視以及行業(yè)污染物排放標準的加嚴，一些難處理工業(yè)廢水處理達標排放目前已經(jīng)環(huán)境治理的一個難題，如化工廢水、制藥廢水、印染廢水、垃圾滲濾液等.這些廢水通常采用的方式是采用預處理后加通過生化處理的方式進行去除。工業(yè)廢水、垃圾滲濾液經(jīng)過生化處理后往往很難達到相關(guān)的排放標準，需要采用物化處理的方法進一步去處理。目前采用的處理技術(shù)包括有化學沉淀法和膜處理法以及吸附的方法等.由于活性炭的表面積巨大，有很高的物理吸附和化學吸附功能。因此活性炭吸附法被廣泛應用在廢水處理中。
[0003]吸附過程是物質(zhì)從液態(tài)中轉(zhuǎn)移到固體表面的一種物質(zhì)轉(zhuǎn)移過程。水處理過程中常用的吸附劑主要包括活性炭、磺化煤、焦炭、碎焦炭、木炭、木屑、泥煤、高嶺土、硅藻土、爐渣、合成聚合物及硅系吸附劑。活性炭是一種經(jīng)特殊處理的炭，具有無數(shù)細小孔隙，表面積巨大，每克活性炭的表面積為500?1500平方米。從而使其具有較強的吸附能力。因此，活性炭吸附工藝已經(jīng)得到廣泛接受并被認為是一種常規(guī)生物處理出水的精制過程。通過活性炭強的吸附能力將有機物吸附去除。
[0004]活性炭應用于水處理過程中，通常采用粒狀活性炭和粉末狀活性炭。粉末狀的活性炭吸附能力強，制備容易，但再生困難，一般不能重復使，具有投資省、吸附速度快的特點；顆粒狀的活性炭價格較貴，但可再生后重復使用，并且使用時的勞動條件較好，操作管理方便。因此在水處理中較多采用顆粒狀活性炭。
[0005]由于活性炭價格比較昂貴，并且再生利用的成本也比較高，在廢水處理過程中應用活性炭吸附技術(shù)還存在一定的局限性，成本制約了技術(shù)的應用。因此，如何降低活性炭(或者其他吸附劑)用量，降低水處理成本是吸附技術(shù)工程化應用的一個關(guān)鍵問題。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種多級逆流吸附工藝及配套設(shè)備用于廢水的深度處理，可以充分發(fā)揮活性炭的吸附能力，降低活性炭的用量，減少污水處理成本。
[0007]本實用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種廢水多級逆流吸附裝置，包括沿進水到出水方向依次設(shè)置的進水口、一級吸附池、二級吸附池、三級吸附池和出水口，上述三個吸附池內(nèi)均設(shè)有攪拌器、攪拌槽、環(huán)形擋板和穿孔管，所述攪拌槽垂直設(shè)置在該吸附池的中心，且上下兩端均設(shè)有開口，所述攪拌器設(shè)置在攪拌槽內(nèi)，所述環(huán)形擋板設(shè)置在該吸附池底部，所述攪拌槽底部的開口與環(huán)形擋板之間的空間為反應區(qū)，所述環(huán)形擋板外側(cè)與該吸附池之間的空間為沉淀區(qū)，所述穿孔管位于沉淀區(qū)的底部，所述三級吸附池的穿孔管通向三級吸附劑收集池，所述三級吸附劑收集池內(nèi)設(shè)有三級提升泵，所述三級提升泵向上延伸，其末端通向二級吸附池內(nèi)的攪拌槽，所述二級吸附池的穿孔管通向二級吸附劑收集池，所述二級吸附劑收集池內(nèi)設(shè)有二級提升泵，所述二級提升泵向上延伸，其末端通向一級吸附池內(nèi)的攪拌槽，所述一級吸附池的穿孔管通向飽和吸附劑去濃縮池，所述進水口通向一級吸附池內(nèi)的攪拌槽，所述一級吸附池的頂部設(shè)有一級集水槽，所述一級集水槽通向二級吸附池內(nèi)的攪拌槽，所述二級吸附池的頂部設(shè)有二級集水槽，所述二級集水槽通向三級吸附池內(nèi)的攪拌槽，所述三級吸附池頂部設(shè)有出水口，所述廢水多級逆流吸附裝置還包括用于加入吸附劑的吸附劑投加系統(tǒng)，所述吸附劑投加的位置為三級吸附池的攪拌槽。
[0008]本實用新型設(shè)計了吸附沉淀為一體的多級逆流設(shè)備，實現(xiàn)了通過三臺設(shè)備單元而達到了三級逆流吸附的功能，縮短了工藝流程的同時提高了活性炭的吸附能力，降低了吸附用量。本實用新型多級逆流吸附主要由相應的三級吸附沉淀單元組成。每一級設(shè)備單元包括有反應區(qū)、沉淀區(qū)兩個部分。反應區(qū)設(shè)置在中間，主要采用攪拌機進行混合攪拌，也可以通過采用空氣進行攪拌，通過充分攪拌實現(xiàn)使粉末性活性炭吸附難生物降解污染物，吸附以后的粉末活性炭隨著水流進入沉淀區(qū)，由于粉末活性炭采用的是煤質(zhì)活性炭，煤質(zhì)活性炭密度大于水的密度，因此可以實現(xiàn)活性炭和水的分離。沉淀后的活性炭通過氣提或者采用污泥泵抽吸的方式進入下一級或者排出。反應區(qū)的反應時間通常設(shè)計在0.5?1.5h，沉淀區(qū)的沉淀時間通常設(shè)計在1.5?2h。
[0009]本實用新型的有益效果是:本實用新型是針對經(jīng)過生化處理后的廢水很難達標排放采用吸附技術(shù)開發(fā)的，由于活性炭成本較高，造成運行費用過高，企業(yè)很難承受，本實用新型較傳統(tǒng)的吸附可以節(jié)約近一半的活性炭用量，可以有效的降低了廢水處理成本。同時本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)備要比常規(guī)逆流吸附少，因此工藝流程較短。因此，本實用新型對于活性炭深度處理廢水有很好的應用前景。
[0010]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實用新型還可以做如下改進。
[0011]進一步，所述一級吸附池、二級吸附池和三級吸附池采用不銹鋼材質(zhì)、碳鋼防腐或聚丙烯材質(zhì)制成。以上材質(zhì)是根據(jù)處理水量進行選擇設(shè)計的。
[0012]進一步，所述一級吸附池、二級吸附池和三級吸附池為圓柱形或長方體形。
[0013]進一步，所述攪拌器為空氣攪拌器或機械攪拌器。
[0014]進一步，所述吸附劑為活性炭(粉末)，所述吸附劑投加系統(tǒng)為濕式投加系統(tǒng)或干式投加系統(tǒng)。濕式投加系統(tǒng)主要采用系統(tǒng)處理完的水對粉末活性炭進行容積，配置濃度約為20?30% (質(zhì)量分數(shù))。干式投加系統(tǒng)主要采用干粉投加器進行投加。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的流程圖；
[0016]圖2為本實用新型正視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為本實用新型俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]附圖中，各標號所代表的部件列表如下:
[0019]1、一級吸附池，2、二級吸附池，3、三級吸附池，4、攪拌器，5、攪拌槽，6、環(huán)形擋板，
7、穿孔管，8、反應區(qū)，9、沉淀區(qū)，10、飽和吸附劑去濃縮池，11、一級集水槽，12、二級集水槽，13、進水口，14、出水口，15、吸附劑投加系統(tǒng)，21、二級吸附劑收集池，22、二級提升泵，31、三級吸附劑收集池，32、三級提升泵。
【具體實施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。
[0021]圖1是本領(lǐng)域內(nèi)常規(guī)的多級逆流吸附工藝流程，工藝流程為常規(guī)的二級逆流吸附工藝。如圖1所示，整個工藝流程分為一級吸附反應、一級沉淀、二級吸附反應、二級沉淀。如果采用三級逆流吸附反應，整個工藝流程會延長到共六個工藝單元，導致整體工藝流程較長，工藝設(shè)備較多，工程投資較大，運行過程比較繁瑣。所以通常在水處理過程中只是采用二級逆流吸附。
[0022]如圖2和圖3所示，本實用新型是一種廢水多級逆流吸附裝置，包括沿進水到出水方向依次設(shè)置的進水口 13、一級吸附池1、二級吸附池2、三級吸附池3和出水口 14，上述三個吸附池內(nèi)均設(shè)有攪拌器4、攪拌槽5、環(huán)形擋板6和穿孔管7，所述攪拌槽5垂直設(shè)置在該吸附池的中心，且上下兩端均設(shè)有開口，所述攪拌器4設(shè)置在攪拌槽5內(nèi)，所述環(huán)形擋板6設(shè)置在該吸附池底部，所述攪拌槽5底部的開口與環(huán)形擋板6之間的空間為反應區(qū)8，所述環(huán)形擋板6外側(cè)與該吸附池之間的空間為沉淀區(qū)9，所述穿孔管7位于沉淀區(qū)9的底部，所述三級吸附池3的穿孔管7通向三級吸附劑收集池31，所述三級吸附劑收集池31內(nèi)設(shè)有三級提升泵32，所述三級提升泵32向上延伸，其末端通向二級吸附池2內(nèi)的攪拌槽5，所述二級吸附池2的穿孔管7通向二級吸附劑收集池21，所述二級吸附劑收集池21內(nèi)設(shè)有二級提升泵22，所述二級提升泵22向上延伸，其末端通向一級吸附池I內(nèi)的攪拌槽5，所述一級吸附池I的穿孔管7通向飽和吸附劑去濃縮池10，所述進水口 13通向一級吸附池I內(nèi)的攪拌槽5，所述一級吸附池I的頂部設(shè)有一級集水槽11，所述一級集水槽11通向二級吸附池2內(nèi)的攪拌槽5，所述二級吸附池2的頂部設(shè)有二級集水槽12，所述二級集水槽12通向三級吸附池3內(nèi)的攪拌槽5，所述三級吸附池5頂部設(shè)有出水口 14，所述廢水多級逆流吸附裝置還包括用于加入吸附劑的吸附劑投加系統(tǒng)15，所述吸附劑投加的位置為三級吸附池3的攪拌槽5。
[0023]本實用新型設(shè)計了吸附沉淀為一體的多級逆流設(shè)備，實現(xiàn)了通過三臺設(shè)備單元而達到了三級逆流吸附的功能，縮短了工藝流程的同時提高了活性炭的吸附能力，降低了吸附用量。本實用新型多級逆流吸附主要由相應的三級吸附沉淀單元組成。每一級設(shè)備單元包括有反應區(qū)8、沉淀區(qū)9兩個部分。反應區(qū)8設(shè)置在中間，主要采用攪拌機進行混合攪拌，也可以通過采用空氣進行攪拌，通過充分攪拌實現(xiàn)使粉末性活性炭吸附難生物降解污染物，吸附以后的粉末活性炭隨著水流進入沉淀區(qū)9，由于粉末活性炭采用的是煤質(zhì)活性炭，煤質(zhì)活性炭密度大于水的密度，因此可以實現(xiàn)活性炭和水的分離。沉淀后的活性炭通過氣提或者采用污泥泵抽吸的方式進入下一級或者排出。反應區(qū)8的反應時間通常設(shè)計在
0.5?1.5h，沉淀區(qū)9的沉淀時間通常設(shè)計在1.5?2h。
[0024]反應區(qū)8的水力停留時間按照1.5h?2h設(shè)計。攪拌器若采用機械攪拌機，攪拌機轉(zhuǎn)速在每分鐘120轉(zhuǎn)，可以根據(jù)處理水量大小設(shè)置選擇攪拌機的功率。在沉淀區(qū)9設(shè)置穿孔管7，主要是收集吸附后的粉末狀活性炭，穿孔管7采用DN50?DN100，孔直徑為1cm，沉淀區(qū)9的水力停留時間I?2h，在兩級吸附之間設(shè)置吸附劑收集池21、31，通過提升泵22、32把吸附劑提升到上一單元。
[0025]所述一級吸附池1、二級吸附池2和三級吸附池3采用不銹鋼材質(zhì)、碳鋼防腐或聚丙烯材質(zhì)制成。以上材質(zhì)是根據(jù)處理水量進行選擇設(shè)計的。
[0026]所述一級吸附池1、二級吸附池2和三級吸附池3為圓柱形或長方體形。
[0027]所述攪拌器4為空氣攪拌器或機械攪拌器。二級提升泵22、三級提升泵32可以是泥漿泵。
[0028]所述吸附劑為活性炭，所述吸附劑投加系統(tǒng)15采用濕式投加系統(tǒng)或干式投加系統(tǒng)。濕式投加系統(tǒng)主要采用系統(tǒng)處理完的水對粉末活性炭進行容積，配置濃度約為20?30% (質(zhì)量分數(shù))。干式投加系統(tǒng)主要采用干粉投加器進行投加。
[0029]本實用新型使用的具體流程如下:廢水經(jīng)過生化處理后，通過水泵提升到進水口13，進入一級吸附池I的攪拌槽5，直接進入一級吸附池I的反應區(qū)8，與二級吸附池2的沉淀區(qū)9回流回來的吸附劑充分混合，經(jīng)過充分攪拌后(可以采用空氣攪拌或者機械攪拌)通過重力作用進入一級吸附池I的沉淀區(qū)9，在沉淀區(qū)9吸附劑沉淀到集泥區(qū)，通向飽和吸附劑去濃縮池10 ;出水則從上部的一級集水槽11流進二級吸附池2的反應區(qū)8，與三級吸附池3的沉淀區(qū)9氣體回來的粉末活性炭反應混合，然后進入二級吸附池2的沉淀區(qū)9，沉淀的活性炭通過二級提升泵22到一級吸附池I的反應區(qū)8，而出水則從上部的二級集水槽12直接進入三級吸附池3反應區(qū)8，與通過吸附劑投加系統(tǒng)15直接投加的新鮮粉末活性炭進行吸附反應，然后進入沉淀區(qū)9，實現(xiàn)水和活性炭的分離，沉淀區(qū)9的活性炭通過三級提升泵32的方式回流到二級吸附池2的反應區(qū)8，而出水經(jīng)過出水口 14排出。經(jīng)過三級吸附后可以有效去除廢水中難生物降解的污染物，保證廢水能夠達標排放。出水中會帶有稍微的粉末活性炭，因此本發(fā)明后續(xù)通過設(shè)置砂濾器進行過濾，從而保證出水水質(zhì)。
[0030]本實用新型水的流動路線為:進水口 13、一級吸附池1-反應區(qū)8、一級集水器11、二級吸附池2-反應區(qū)8、二級集水器12、三級吸附池3-反應區(qū)8、出水口 14，達標排放；本實用新型吸附劑的流動路線為:吸附劑投加系統(tǒng)15、三級吸附池3-反應區(qū)8-沉淀區(qū)9-穿孔管7、三級吸附劑收集池31、三級提升泵32、二級吸附池2-反應區(qū)8-沉淀區(qū)9-穿孔管
7、二級吸附劑收集池21、二級提升泵22，一級吸附池1-反應區(qū)8-沉淀區(qū)9-穿孔管7、飽和吸附劑去濃縮池10，吸附飽和后的煤質(zhì)活性炭經(jīng)過自然干化，含水率降低到70%后，可以作為燃料回收。
[0031 ] 實施例1:垃圾滲濾液處理
[0032]本實用新型應用于垃圾滲濾液處理，垃圾滲濾液經(jīng)過生化處理后COD濃度仍然有600?900mg/L，我國垃圾滲濾液排放標準要求COD濃度低于100mg/L，通常采用的技術(shù)是反滲透技術(shù)，但是反滲透技術(shù)由于投資及運行成本昂貴，并且反滲透膜容易堵塞。
[0033]應用本實用經(jīng)過生化處理后的垃圾滲濾液進行處理，處理后垃圾滲濾液清澈透明。
[0034]本技術(shù)在廣東省東莞市東城牛山污水處理廠建成了處理規(guī)模為1.2t/d的示范工程，從2011年3月到2012年9月，進行了長達18個月的現(xiàn)場實驗。本實驗過程中，采用的是一種改性的煤質(zhì)活性炭，投加量約為4kg/t，處理后垃圾滲濾濃COD濃度在90mg/L左右，如果采用單級處理，投加量約在9kg/t，可見采用本工藝使用的活性炭量要大大降低。因此處理成本也會大大的降低。
[0035]實例2:糖精廢水深度處理
[0036]糖精生產(chǎn)過程中原料種類多、工藝復雜，因而其排出的廢水成分復雜，COD高、色度深，且排放量大.糖精生產(chǎn)廢水中不僅含有大量的有機物(鄰氨基苯甲酸甲酯、鄰氨基苯甲酸鈉、甲醇、鄰氯苯甲酸甲酯、苯酐等)，而且還含有Cu2+，NH4+, Na+，H+，Cl_，S0_，CL0_及H (SO) 42—，NO—等無機物.由于有機物多為芳香類化合物和有毒的有機溶劑，同時還有高濃度的無機鹽(特別是Cu2+)。糖精廢水處理一直是個難題。
[0037]利用本實用新型對糖精廢水生化處理后進行深度處理。經(jīng)過三個月的試驗，生化處理后出水水質(zhì)一般在300mg/L左右，采用本實用新型，活性炭投加量約為0.6kg/t左右，處理后的出水COD濃度在90mg/L左右。如果采用單級吸附，投加量約為1.3kg/t。試驗過程中投加量可以節(jié)約1/2左右，如果按照每噸活性炭4000元計，每處理It糖精廢水成本如果按照單級吸附計算，成本是5.2元，按照本工藝，成本僅為2.6元?？梢姀U水處理成本大大降低。這樣就使得吸附技術(shù)可以得到實際工程應用。
[0038]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種廢水多級逆流吸附裝置，其特征在于，包括沿進水到出水方向依次設(shè)置的進水口( 13 )、一級吸附池(I)、二級吸附池(2 )、三級吸附池(3 )和出水口( 14 )，上述三個吸附池內(nèi)均設(shè)有攪拌器(4)、攪拌槽(5)、環(huán)形擋板(6)和穿孔管(7)，所述攪拌槽(5)垂直設(shè)置在該吸附池的中心，且上下兩端均設(shè)有開口，所述攪拌器(4)設(shè)置在攪拌槽(5)內(nèi)，所述環(huán)形擋板(6)設(shè)置在該吸附池底部，所述攪拌槽(5)底部的開口與環(huán)形擋板(6)之間的空間為反應區(qū)(8)，所述環(huán)形擋板(6)外側(cè)與該吸附池之間的空間為沉淀區(qū)(9)，所述穿孔管(7)位于沉淀區(qū)(9)的底部， 所述三級吸附池(3)的穿孔管(7)通向三級吸附劑收集池(31)，所述三級吸附劑收集池(31)內(nèi)設(shè)有三級提升泵(32)，所述三級提升泵(32)向上延伸，其末端通向二級吸附池(2)內(nèi)的攪拌槽(5)，所述二級吸附池(2)的穿孔管(7)通向二級吸附劑收集池(21)，所述二級吸附劑收集池(21)內(nèi)設(shè)有二級提升泵(22)，所述二級提升泵(22)向上延伸，其末端通向一級吸附池(I)內(nèi)的攪拌槽(5)，所述一級吸附池(I)的穿孔管(7)通向飽和吸附劑去濃縮池(10)， 所述進水口( 13)通向一級吸附池(I)內(nèi)的攪拌槽(5)，所述一級吸附池(I)的頂部設(shè)有一級集水槽(11)，所述一級集水槽(11)通向二級吸附池(2)內(nèi)的攪拌槽(5)，所述二級吸附池(2)的頂部設(shè)有二級集水槽(12)，所述二級集水槽(12)通向三級吸附池(3)內(nèi)的攪拌槽(5),所述三級吸附池(5)頂部設(shè)有出水口( 14)， 所述廢水多級逆流吸附裝置還包括用于加入吸附劑的吸附劑投加系統(tǒng)(15)，所述吸附劑投加的位置為三級吸附池(3)的攪拌槽(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述廢水多級逆流吸附裝置，其特征在于，所述一級吸附池(I)、二級吸附池(2)和三級吸附池(3)采用不銹鋼材質(zhì)、碳鋼防腐或聚丙烯材質(zhì)制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述廢水多級逆流吸附裝置，其特征在于，所述一級吸附池(I)、二級吸附池(2)和三級吸附池(3)為圓柱形或長方體形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述廢水多級逆流吸附裝置，其特征在于，所述攪拌器(4)為空氣攪拌器或機械攪拌器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述廢水多級逆流吸附裝置，其特征在于，所述吸附劑為活性炭，所述吸附劑投加系統(tǒng)(15)為濕式投加系統(tǒng)或干式投加系統(tǒng)。
【文檔編號】C02F9/04GK203715420SQ201420125633
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月19日
【發(fā)明者】代晉國, 宋乾武, 吳琪 申請人:北京博力揚環(huán)?？萍加邢薰?br>