CN102228751B

CN102228751B - 一种活性炭过滤器的复生方法

Info

Publication number: CN102228751B
Application number: CN 201110138272
Authority: CN
Inventors: 于治津; 聂承信
Original assignee: QINGDAO TIANLAN ENVIRONMENT ENGINEERING CO LTD
Current assignee: Qingdao Tianlan Environment Co., Ltd.
Priority date: 2011-05-26
Filing date: 2011-05-26
Publication date: 2013-05-29
Anticipated expiration: 2031-05-26
Also published as: CN102228751A

Abstract

本发明提供了一种活性炭过滤器的复生方法，它包括以下步骤：1排水：控制液面在活性炭过滤层上200～400mm；2空气擦洗：将活性炭颗粒表面的污染物擦洗掉；3反冲洗：反洗除去活性炭颗粒表面的污染物；4排水：将设备内的水排空；5活性炭烘干：控制温度在115～120℃，将污染物碎屑、粉状活性炭吹出活性炭过滤器外；6活性炭漂洗：将污染物碎屑、灰尘和粉状活性炭冲洗干净；7正冲洗。本发明方法不产生酸碱废水符合环保要求，采用高温干燥的热空气可以使活性炭颗粒内的水分沸腾、蒸发、产生内压、疏通并恢复活性炭的毛细微孔，使之恢复吸附功能，而且高温干燥的热空气可以将有机生命杀死、吹出设备体外，清除彻底。

Description

一种活性炭过滤器的复生方法

技术领域

本发明涉及一种活性炭过滤器的复生方法。

技术背景

目前，活性炭过滤器具有广泛的用途，可广泛应用于各行业，如电力、冶金、钢铁、石油、食品、自来水等，可用来清除有机物、胶体物质、脱色、吸附某些化学元素，如：氟、氯、溴、碘和铁等。但是活性炭的吸附能力是有限的，应用一段时间之后就会失效，丧失应有的吸附作用，甚至成为新的污染源，滋生新的有机物黏膜、线虫等新的生命，有时腐烂发臭，必须进行清洗和复生。

自从大型活性炭过滤器投入运行以来，清洗和复生工艺一直没有得到有效的解决，在过去，专业管理人员曾经采用酸洗、碱洗、酸碱交叉清洗、气水混合擦洗，和蒸汽吹洗，这些方法只能恢复活性炭过滤器的过滤作用，而不能恢复活性炭的吸附功能。在工艺过程中最需要的是活性炭过滤器的吸附功能，一旦失去吸附功能，它的作用就不能满足工艺要求，而且采用酸洗和碱洗的清洗方案，设备、阀门、和管道需要衬胶防腐，同时还会产生酸、碱废水，造成环境污染。在以往采用的恢复方法有两个：一，抛弃旧的，更换新的活性炭填料；二，送回活性炭生产厂，回炉复生，由于回炉复生回收率大约50％，另加运输往返包装费，其价值和更换新的相差不多。

吸附性能和机械强度比较好的活性炭材料，均采用果核烧制，如：椰子壳、杏核、桃核等，由于原料来源有限，烧制、破碎、筛分、回收率较低，导致活性炭成本较高，市场价一般在7000元/吨。而且在生产过程中由于工艺运行消耗较多，运行费较高，必然导致新产品价格提高，对生产者和消费者都会加重经济负担。

发明内容

针对现有技术中活性炭过滤器清洗和复生成本过高且不能有效恢复其吸附功能的不足，本发明提供了一种活性炭过滤器的复生方法，本发明所述复生方法操作简便易行，无污染物产生，具有环保性，而且成本较低，适合广泛应用。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案：

一种活性炭过滤器的复生方法，其特征在于它包括以下步骤：

(1)排水：复生开始前设备处于停运状态，所述活性炭过滤器内充满水，活性炭处于活性炭过滤器的下部，开启活性炭过滤器的排水阀和空气阀进行排水，控制液面在活性炭过滤层上200mm～400mm，便于水、气混合擦洗，然后关闭排水阀和空气阀；

(2)空气擦洗：开启风机、风机出口阀、复生进气阀和复生排气阀，空气进入，用空气搅拌活性炭过滤层，使活性炭颗粒呈沸腾状态，沸腾擦洗5～10min，空气擦洗的气流强度8～10L/m²·s，将活性炭颗粒表面的污染物擦洗掉，然后关闭风机、风机出口阀、复生进气阀和复生排气阀；

(3)反冲洗：开启反洗进水阀、反洗排水阀和空气阀，反冲洗5～10min，反冲洗流速7～8m/h，反洗除去所述活性炭颗粒表面擦洗掉的污染物，然后关闭反洗进水阀、反洗排水阀和空气阀；

(4)排水：开启排水阀、排空阀和空气阀，将设备内的水排空，然后关闭排水阀、排空阀和空气阀；

(5)活性炭烘干：开启风机、风机出口阀、复生进气阀、复生排气阀和空气阀，并开启加热器和温度控制器，控制温度在115～120℃，将活性炭颗粒烘干，调节风量使活性炭烘干气流强度8～10L/m²·s，使活性炭颗粒处于沸腾状态，颗粒之间相互碰撞产生龟裂的污染物碎屑、粉状活性炭被吹出活性炭过滤器外，然后关闭风机、风机出口阀、复生进气阀、复生排气阀、空气阀、加热器和温度控制器；

(6)活性炭漂洗：开启反洗进水阀、反洗排水阀和空气阀，对设备进行缓慢充水，漂洗水流速5～6m/h，将活性炭颗粒表面的污染物碎屑、灰尘和粉状活性炭冲洗干净，然后关闭反洗进水阀、反洗排水阀和空气阀；

(7)正冲洗：开启进水阀和排水阀，进行正冲洗5～10min，正冲洗水流速为8～10m/h，复生方法完毕。

对技术方案的进一步改进：所述步骤(1)中活性炭过滤层高度为2m，保证水与活性炭的接触时间为5～7分钟。

对技术方案的进一步改进：所述步骤(2)中风机的风量选择按10-15L/s·m²，风压为0.088～0.10Mpa。

对技术方案的进一步改进：所述步骤(5)中加热器为空气电加热器，所述空气电加热器的功率为3.5～4Kw/m³·min空气。

对技术方案的进一步改进：所述步骤(5)中温度控制器的可调温度在0～150℃。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：

1、本发明所述活性炭过滤器的复生方法不需要酸、碱，不产生酸碱废水，符合环保要求，而且不需要衬胶防腐的措施，为了防锈，碳钢罐体可以选用耐高温防锈涂料代替。

2、本发明所述活性炭过滤器的复生方法采用高温干燥的热空气可以使活性炭颗粒内的水分沸腾、蒸发、产生内压，靠内压冲出颗粒表面，疏通并恢复活性炭的毛细微孔，使之恢复吸附功能。

3、本发明所述活性炭过滤器的复生方法采用的高温干燥的热空气可以将有机生命杀死、干燥、龟裂成碎屑，活性炭颗粒在热气流中舞动、相互碰撞、相互摩擦、并将摩擦掉的污染物碎屑吹出设备体外，清除彻底。

4、本发明所述活性炭过滤器的复生方法不需要衬胶隔膜阀和衬胶管道，选用一般钢材质阀门和一般碳钢无缝钢管即可以，成本大为降低。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本发明中活性炭过滤器复生工艺系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细的说明。

实施例1

一、活性炭过滤器复生装置

本发明所述活性炭过滤器复生方法所用的复生装置和元器件，包括：活性炭过滤器1；罗茨风机2；空气电加热器3；温度控制器4；除尘器5和系统阀门。所述系统阀门包括：进水阀6；出水阀7；排水阀8；反洗进水阀9；反洗排水阀10；复生进气阀11；复生排气阀12；排空阀13；空气阀14；罗茨风机出口阀15。所述罗茨风机2设有一次阀门17和止回阀18，以及出口安全阀19。所述空气电加热器3与罗茨风机出口阀15连接，所述温度控制器4与空气电加热器3连接，所述温度控制器4通过第一空气输送管20与复生进气阀11连接，所述复生排气阀12通过管道与除尘器5连接。所述活性炭过滤器设有安装有相应阀门的进水管、反洗进水管、出水管、反洗排水管和复生排气管，所述活性炭过滤器底部设有与活性炭过滤器内部相连通的复生进气管、排水管和排空管，所述活性炭过滤器还设有与外界相通的安装有空气阀14的第二空气输送管道21。

所述第一空气输送管道20上还设有疏水阀16，所述疏水阀16在任何情况下，无论活性炭过滤器处于运行状态，或处于复生状态，或处于备用状态，疏水阀16均处于开启状态，防止由于复生进气阀11不严密，将水倒灌进入罗茨风机2。这部分阀门不进入程控动作程序。所述活性炭过滤器复生装置中的空气输送管道外20加有保温套。

二、活性炭过滤器复生方法

利用本发明所述活性炭过滤器复生装置在复生前装置应处于停运状态，即，程序开始前所有阀门(不包括疏水阀)均处于关闭状态，活性炭过滤器内充满水，活性炭滤料在设备内的下部处于静止状态。疏水阀16在任何时候均处于开启状态，防止复生进气阀11泄露将水倒灌至罗茨风机2。

程序开始前的准备工作：一，检查罗茨风机2是否处于备用状态，电源是否已接通，手操将一次阀门开启；二，检查空气电加热器3是否处于备用状态，电源是否已接通。

利用本发明所述活性炭过滤器复生装置进行复生的方法包括以下步骤(自动步进)。

(1)排水：复生开始前所述活性炭过滤器处于停运状态，内部充满水，活性炭处于活性炭过滤器的下部，高度为2m，开启活性炭过滤器的排水阀8和空气阀14进行排水，控制液面在活性炭过滤层上200mm～400mm，控制此液位，便于水、气混合擦洗，然后关闭排水阀8和空气阀14。

(2)空气擦洗：开启罗茨风机2、罗茨风机出口阀15、复生进气阀11和复生排气阀12，空气从底部进入，用空气搅拌活性炭过滤层，使活性炭颗粒呈沸腾状态，上、下翻滚，相互碰撞、相互摩擦，沸腾擦洗10min，空气擦洗的气流强度8～10L/m²·s，将活性炭颗粒表面的污染物擦洗掉，然后关闭风机2、风机出口阀15、复生进气阀11和复生排气阀12。

(3)反冲洗：开启反洗进水阀9、反洗排水阀10和空气阀14，反冲洗8分钟，反冲洗流速7m/h，反洗除去所述活性炭颗粒表面空气擦洗掉的污染物，然后关闭反洗进水阀9、反洗排水阀10和空气阀14。

(4)设备排水：开启排水阀8、排空阀13和空气阀14，将设备内的水排空，排水越彻底，所需要的烘干时间越短，然后关闭排水阀8、排空阀13和空气阀14。

(5)活性炭烘干：开启罗茨风机2、风机出口阀15、复生进气阀11、复生排气阀12、和空气阀14、并投入电加热器3和温度控制器4，控制温度在115～120℃，将活性炭滤料烘干。调节风量使活性炭烘干气流强度8～10L/m²·s，使活性炭颗粒处于上、下舞动(沸腾)状态，颗粒之间相互碰撞，相互摩擦，并将摩擦、碰撞产生龟裂的有机物碎屑、粉状活性炭吹出设备体外，然后关闭风机2、风机出口阀15、复生进气阀11、复生排气阀12、空气阀14、电加热器3和温度控制器4。

(6)活性炭漂洗：开启反洗进水阀9、反洗排水阀10和空气阀14，对设备进行缓慢充水，漂洗水流速6m/h，因为活性炭颗粒被烘干后毛细孔处于空穴状态，比表面积很大，视比重小于0.5，容易漂浮在水面，不小心，很容易被冲出设备体外，所以漂洗水流速不能太大，设备充满水后漂洗10min，将活性炭颗粒表面的污染物碎屑、灰尘和粉状活性炭冲洗干净，然后关闭反洗进水阀9、反洗排水阀10和空气阀14。

(7)正冲洗：开启进水阀6和排水阀8，进行正冲洗10min，正冲洗水流速为8m/h，冲洗合格后投入正常运行，或者停机处于备用状态，复生程序完毕。

本发明所述活性炭过滤器的规格根据工艺需要选型，本实施例中活性炭过滤层高度2m；罗茨风机的风量根据过滤器的断面积选择，按吹风强度12L/s·m²计算，风压按0.088～0.10Mpa选择；电加热器的功率应根据每分钟的风量、空气的热容、空气加热温度差、热功当量和电加热器材料的传热系数计算，一般可按(3.5～4)Kw/m3·min空气估算；除尘器根据风量选择；温度控制器可调温度在0～150℃。

本发明所述活性炭过滤器的复生方法每一步程序所需要的准确时间，将根据活性炭的规格大小和滤层高低计算获得，并作为编写自动复生程序的依据。所述罗茨风机的风量和扬程高低，将根据活性炭过滤器的规格大小和滤层高低选型配套。电加热的大小，将根据罗茨风机风量的多少计算确定。除尘器是用来分离排出热空气中携带的粉末活性炭和有机物碎屑，除尘器的大小与风机配套。

复生周期随水质和季节不同而定，一般2-3个月，复生一次3-4小时。

三、活性炭过滤器复生装置的要求

本发明所述活性炭过滤器复生装置的要求如下：

(1)设备：本发明所述活性炭过滤器的复生方法不用酸、碱清洗，根据水质情况，不需要衬胶防腐的措施，为了防锈，碳钢罐体可以选用耐高温防锈涂料代替。

(2)阀门：活性炭过滤器原设计的清洗方案为，酸、碱清洗，与设备配套的阀门也必须采用衬胶隔膜阀；本发明所述活性炭过滤器的复生方法则不需要衬胶隔膜阀，选用一般钢材质阀门就可以了。

(3)管道：活性炭过滤器原设计的清洗方案需要配制衬胶管道，本发明所述活性炭过滤器的复生方法则不需要衬胶管道，选用一般碳钢无缝钢管就可以。

(4)法兰垫片：活性炭过滤器原设计的清洗方案需要配置耐酸橡胶垫片；本发明所述活性炭过滤器的复生方法则有不同的要求，由于所述方法需要将空气加热，考虑耐温，要求配置石棉橡胶垫片。

(5)空气管道保温：这一项是本发明所述活性炭过滤器的复生方法的特殊要求，由于本发明所述复生方法空气加热防止烫伤，需要将空气管道加保温套。

四、活性炭过滤器复生程序如表1所示：

表1：活性炭过滤器在线复生程序

对表1的说明如下：

(1)表中--表示阀门或设备处于开启运行状态，否则处于关闭状态；

(2)活性炭滤层高度为2m；

(3)运行流速一般不大于10m/h；

(4)反冲洗流速7～8m/h(与活性炭比重有关)；

(5)漂洗流速5～6m/h(与活性炭比重有关)；

(6)正冲洗流速8～10m/h；

(7)空气擦洗气流强度8～10L/m²·s；

(8)活性炭烘干气流强度8～10L/m²·s；

(9)各步骤所需要的时间应根据设备规格估算，调试运行时进行校正。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种活性炭过滤器的复生方法，其特征在于它包括以下步骤：

(1) 排水：复生开始前设备处于停运状态，所述活性炭过滤器内充满水，活性炭处于活性炭过滤器的下部，开启活性炭过滤器的排水阀和空气阀进行排水，控制液面在活性炭过滤层上200mm～400mm，便于水、气混合擦洗，然后关闭排水阀和空气阀；

(2) 空气擦洗：开启风机、风机出口阀、复生进气阀和复生排气阀，空气进入，用空气搅拌活性炭过滤层，使活性炭颗粒呈沸腾状态，沸腾擦洗5～10min，空气擦洗的气流强度8～10L/m²·s，将活性炭颗粒表面的污染物擦洗掉，然后关闭风机、风机出口阀、复生进气阀和复生排气阀；

(3) 反冲洗：开启反洗进水阀、反洗排水阀和空气阀，反冲洗5～10min，反冲洗流速7～8 m/h，反洗除去所述活性炭颗粒表面擦洗掉的污染物，然后关闭反洗进水阀、反洗排水阀和空气阀；

(4) 排水：开启排水阀、排空阀和空气阀，将设备内的水排空，然后关闭排水阀、排空阀和空气阀；

(5) 活性炭烘干：开启风机、风机出口阀、复生进气阀、复生排气阀和空气阀，并开启加热器和温度控制器，控制温度在115～120℃，将活性炭颗粒烘干，调节风量使活性炭烘干气流强度8～10L/m²·s，使活性炭颗粒处于沸腾状态，颗粒之间相互碰撞产生龟裂的污染物碎屑、粉状活性炭被吹出活性炭过滤器外，然后关闭风机、风机出口阀、复生进气阀、复生排气阀、空气阀、加热器和温度控制器；

(6) 活性炭漂洗：开启反洗进水阀、反洗排水阀和空气阀，对设备进行缓慢充水，漂洗水流速5～6 m/h，将活性炭颗粒表面的污染物碎屑、灰尘和粉状活性炭冲洗干净，然后关闭反洗进水阀、反洗排水阀和空气阀；

(7) 正冲洗：开启进水阀和排水阀，进行正冲洗5～10min，正冲洗水流速为8～10m/h，复生方法完毕。

2.根据权利要求1所述的一种活性炭过滤器的复生方法，其特征在于所述步骤(1)中活性炭过滤层高度为2m，保证水与活性炭的接触时间为5～7分钟。

3.根据权利要求1所述的一种活性炭过滤器的复生方法，其特征在于所述步骤(2)中风机的风量选择按10-15L/s·m²，风压为0.088～0.10 Mpa。

4.根据权利要求1所述的一种活性炭过滤器的复生方法，其特征在于所述步骤(5)中温度控制器的可调温度在0～150℃。