CN101474504A - 活性炭纤维过滤器及其再生方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冶金领域的一种污水过滤装置，是活性炭纤维过滤器及其再生方法，包括罐体、下底板、下电极、滤芯、内挡圈、外挡圈、上电极、上底板、进水阀、出水阀、排气阀和放空阀，下底板用螺栓固定在罐体底部，滤芯通过螺栓固定在下底板上，滤芯外面设有内挡圈，内挡圈外侧包有活性炭纤维布，活性炭纤维布外设有外挡圈。本发明利用了活性炭对有机物的吸附原理，利用活性炭纤维的新型材料设计的活性炭纤维过滤器，可提升泵站的出水水质，解决了出水水质中有机物指标超标的问题。

Description

活性炭纤维过滤器及其再生方法

技术领域

本发明涉及冶金领域的一种污水过滤装置，具体的说是活性炭纤维过滤器及其再生方法。

背景技术

在冶金领域中，为了实现减排的目标，需要建设污水回用设施，但由于场地等原因，污水回用的处理工艺均为简单的沉淀过滤，没有进一步的深度处理，经常会因为自来水的有机物超标造成污水回用处理泵站的出水水质中有机物指标超标，严重影响生产使用。而且，现有的污水过滤装置一般不能直接进行再生，污水处理的费用较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对以上现有技术存在的缺点，提出一种可提泵站的出水水质，解决出水水质中有机物超标问题的活性炭纤维过滤器及其再生方法。

活性炭纤维过滤器，包括罐体、下底版、下电极、滤芯、内挡圈、外挡圈、上电极、上底版、进水阀、出水阀、排气阀和放空阀，下底板用螺栓固定在罐体底部，在下底板上表面铺设有一层绝缘层，下电极通过螺栓固定在下底板上，滤芯设有2个，并通过螺栓固定在下底板上，2个滤芯分布在所述下电极的两侧，过滤水中的杂物，滤芯外面设有内挡圈，内挡圈上均布有小圆孔，便于滤水，内挡圈外侧包有活性碳纤维布，活性碳纤维布外设有外挡圈，外挡圈上均布有小圆孔，在外挡圈和罐体内侧之间填充有活性碳球，下电极通过螺栓和铜牌连接，铜牌通过铜导杆引到罐体外接电源，上电极用托架固定在罐体内壁，上电极通过螺栓和铜牌连接，铜牌通过铜导杆引到罐体外接电源，上底板边缘设有圆孔。

活性炭纤维过滤器的再生方法，包括以下步骤：

(1)电化学催化电极不断电，关闭活性炭纤维过滤器的进水阀门，放空罐体内的存水，向罐体内注满含量为0.3％～0.4％的二氧化氯水溶液浸泡滤芯半个小时；

(2)放空罐体内的二氧化氯水溶液，并对残留的罐体进行水洗，以降低二氧化氯的浓度，避免在高温脱附时因二氧化氯浓度过高而引起爆炸；

(3)向罐体内注满水，向罐体内通入高温蒸汽，高温水煮一个小时后，将罐体内的水排空；

(4)继续向罐体内通入高温蒸汽，高温熏蒸两个小时后，再向罐体内注满水继续高温水煮一个小时；

(5)对滤芯进行水洗，把脱附下来污染物质彻底的洗净排空，使过滤器恢复正常运行使用。

本发明的活性炭纤维过滤器，绝缘是厚2mm的橡皮层。下电极通过螺栓固定在下底板上的中心。内挡圈是￠350mm高1m的不锈钢内挡圈，内挡圈上均布￠20mm小圆孔。活性碳纤维布外包裹有一层不锈钢网，防止活性碳纤维布松散。外挡圈是￠700mm高1m的不锈钢外挡圈，外挡圈上均布￠20mm小圆孔，以便滤水。上底板边缘设有12个圆孔，圆孔下设有一层滤网，为了防止压力水把罐体内的填充物冲出。

本发明的优点是：本发明利用了活性炭对有机物的吸附原理，利用活性炭纤维的新型材料设计的活性炭纤维过滤器，可提升泵站的出水水质，解决了出水水质中有机物指标超标的问题。另外，本发明可直接在过滤器的罐体内进行再生，大大降低了污水深度处理的费用。本发明初次使用时，对水中有机物的去除率可以达到30％～50％，利用再生方法，使活性炭纤维布在过滤器罐体内在线再生后继续使用，对有机物的去除率仍可达到30％～50％。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例的活性炭纤维过滤器的结构如图1所示，由内到外主要结构为下底版1、下电极2、滤芯3、内挡圈4、外挡圈5、上电极6、上底版7、罐体8、进水阀9、出水阀10、排气阀11和放空阀12。首先下底板1用螺栓固定在罐体8的底部，在下底板1上表面铺设一层厚2mm的橡皮，起绝缘作用。下电极2用螺栓固定在下底板1的中心，2个滤芯3通过螺栓固定在下底板上，分布在下电极2两侧，过滤水中的杂物。滤芯3外面是￠350mm高1m的不锈钢内挡圈4，内挡圈4上均布￠20mm小圆孔便于滤水。内挡圈4外侧包活性碳纤维布13，活性碳纤维布13包好后再裹一层不锈钢网，防止滤布松散。活性碳纤维布13外层用￠700mm高1m的不锈钢外挡圈5固定，外挡圈5上同样均布￠20mm小圆孔以便滤水。在外挡圈5和罐体8内侧填充活性碳球14。下电极2通过螺栓和铜牌连接，再用铜导杆引到罐体外接电源，铜导杆用盘根压兰密封，防止泄露。上底板1边缘均布12个￠100圆孔，为了防止压力水把罐体8内的填充物冲出，在填充物上面覆盖一层滤网，盖上上底板7。上电极6用托架固定在罐体内壁，同理电极通过螺栓和铜牌连接，再用铜导杆引到罐体外接电源，用盘根压兰密封。

活性炭纤维是一种类似于无纺布的多孔结构、透水性较好、耐高温耐酸碱的过滤材料，它有着发达孔隙、导致其出现很大的表面积，从而具有良好的吸附特性。活性炭纤维对水中污染物质的去除能力主要是依靠吸附作用，即水中污染物质在其表面富集或浓缩的过程。活性炭纤维的吸附能力的大小不仅受其孔隙结构的影响，也受其表面化学性质的影响，一般经水蒸汽活化再生的活性炭纤维一般呈碱性，对液相中的酸性物质有吸附作用。

活性炭纤维过滤器在使用过程中加入0.3％～0.4％的二氧化氯溶液以及加入了8～9A的催化电极电流，是利用水溶液中的二氧化氯被电流催化生成臭氧，臭氧的强氧化作用能改变大分子有机物的性质和结构，以利于活性面炭纤维微孔的吸附，并保证活性炭纤维布上没有细菌的滋生。

设有活性炭纤维过滤器可直接在过滤器的罐体内进行再生。活性炭纤维过滤器的再生方法，按以下步骤进行：

电化学催化电极不断电，关闭活性炭纤维过滤器的进水阀门，放空罐体内的存水，向罐体内注满含量为0.3％～0.4％的二氧化氯水溶液浸泡滤芯半个小时。这一步的作用是：利用水溶液中的二氧化氯被电流催化生成臭氧，臭氧和二氧化氯的强氧化作用使得活性炭纤维上吸附的有机物分子的性质和结构发生改变，甚至可以使部分有机物分子在两种强氧化剂的共同作用下氧化成无机物分子。

放空罐体内的二氧化氯水溶液，并对残留的罐体进行水洗，以降低二氧化氯的浓度，避免在高温脱附时因二氧化氯浓度过高而引起爆炸。

向罐体内注满水，向罐体内通入高温蒸汽，高温水煮一个小时后，将罐体内的水排空。这一步的作用是：第一是利用高温水的热度使得吸附在活性炭纤维上的无机物溶解在水中，使得吸附在活性炭纤维上的有机物的分子结构性质在高温下发生变化而从活性炭纤维上脱附；第二是利用水煮的时候水的沸腾现象对活性炭纤维进行摆动式清洗，以达到吸附的脱附。

继续向罐体内通入高温蒸汽，高温熏蒸两个小时后，再向罐体内注满水继续高温水煮一个小时。这一步的作用与前一步骤相同。

对滤芯进行水洗，把脱附下来污染物质彻底的洗净排空，使过滤器恢复正常运行使用。水洗时也是利用罐体上的余热对高溶解度的无机物进行去除。

本实施例的过滤器罐体高2.5米、直径1米，水量容积2立方米。：进水量控制在10立方米/小时，进水压力控制在0.05～0.08Mpa，二氧化氯溶液的投加量控制在二氧化氯的含量为0.3％～0.4％，电极电流为8～9A。在这样的参数下运行，如果滤前水中的COD在60mg/L以下时，可运行15天左右才需要进行再生，滤后水中COD的去除率在30％～50％。滤后水中COD指标能很好的满足污水回用的要求。

本发明还可以有其它实施方式，凡采用同等替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (8)

1.活性炭纤维过滤器，包括罐体、下底版、下电极、滤芯、内挡圈、外挡圈、上电极、上底版、进水阀、出水阀、排气阀和放空阀，其特征在于：所述下底板用螺栓固定在罐体底部，在所述下底板上表面铺设有一层绝缘层，所述下电极通过螺栓固定在下底板上，所述滤芯设有2个，并通过螺栓固定在所述下底板上，所述2个滤芯分布在所述下电极的两侧，所述滤芯外面设有内挡圈，所述内挡圈上均布有小圆孔，所述内挡圈外侧包有活性碳纤维布，所述活性碳纤维布外设有外挡圈，所述外挡圈上均布有小圆孔，在所述外挡圈和罐体内侧之间填充有活性碳球，所述下电极通过螺栓和铜牌连接，所述铜牌通过铜导杆引到罐体外接电源，所述上电极用托架固定在罐体内壁，所述上电极通过螺栓和铜牌连接，所述铜牌通过铜导杆引到罐体外接电源，所述上底板边缘设有圆孔。

2.如权利要求1所述的活性炭纤维过滤器，其特征在于：所述绝缘是厚2mm的橡皮层。

3.如权利要求1所述的活性炭纤维过滤器，其特征在于：所述下电极通过螺栓固定在下底板上的中心。

4.如权利要求1所述的活性炭纤维过滤器，其特征在于：所述内挡圈是￠350mm高1m的不锈钢内挡圈，所述内挡圈上均布￠20mm小圆孔。

5.如权利要求1所述的活性炭纤维过滤器，其特征在于：所述所述活性碳纤维布外包裹有一层不锈钢网。

6.如权利要求1所述的活性炭纤维过滤器，其特征在于：所述外挡圈是￠700mm高1m的不锈钢外挡圈，所述外挡圈上均布￠20mm小圆孔。

7.如权利要求1所述的活性炭纤维过滤器，其特征在于：上底板边缘设有12个圆孔，所述圆孔下设有一层滤网。

8.如权利要求1所述的活性炭纤维过滤器的再生方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)电化学催化电极不断电，关闭活性炭纤维过滤器的进水阀门，放空罐体内的存水，向罐体内注满含量为0.3％～0.4％的二氧化氯水溶液浸泡滤芯半个小时；

(2)放空罐体内的二氧化氯水溶液，并对残留的罐体进行水洗，以降低二氧化氯的浓度，避免在高温脱附时因二氧化氯浓度过高而引起爆炸；

(3)向罐体内注满水，向罐体内通入高温蒸汽，高温水煮一个小时后，将罐体内的水排空；

(4)继续向罐体内通入高温蒸汽，高温熏蒸两个小时后，再向罐体内注满水继续高温水煮一个小时；

(5)对滤芯进行水洗，把脱附下来污染物质彻底的洗净排空，使过滤器恢复正常运行使用。