CN104609497A - 有机废水的活性炭处理工艺 - Google Patents
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Abstract
一种有机废水的活性炭处理工艺，包括生化处理、活性炭吸附、悬液分离、活性炭微波再生和再生的活性炭导入等步骤。由两个活性炭吸附塔交替吸附，并对吸附饱和的活性炭交替再生，实现连续作业。本发明采用微波加热实现活性炭在线再生，自动化程度高，操作简便，易于实现工业化。微波加热时，活性炭内部的水分迅速汽化所产生的高温蒸气将吸附在其微孔内的有机物迅速吹出、剥离脱落，且小于650℃时有机物不易碳化、不会堵塞微孔，活性炭再生效率高。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理，特别涉及一种有机废水的活性炭处理工艺。
背景技术
活性炭具有高度发达的孔隙结构和极大的比表面积，无毒、无味，对分子具有极强的吸附能力，是一种优良的吸附剂，在净水和废水处理领域广泛使用。但活性炭使用一定周期后会达到吸附容量饱和，即不再具有吸附功能，如果被更换后直接废弃，无疑是对资源的浪费，也会对环境造成污染。因此，开发饱和活性炭的再生技术具有重要的经济价值和社会、环境效益。
目前活性炭再生技术主要有加热再生法、化学再生法、微波再生法等，其中微波再生技术以其加热速度快、无污染、能耗低等优点逐渐成为活性炭再生领域的关注热点。
发明内容
本发明的目的，就在于提供一种有机废水的活性炭处理工艺。
本发明的目的是这样实现的：一种有机废水的活性炭处理工艺，包括生化处理，还包括以下后续步骤：
A、将经过生化处理后的有机废水导入第一活性炭吸附塔，对废水中的有机物进行吸附脱除；处理后的废水从吸附塔顶部排出，直接回用或进入下一个处理单元；
B、当第一活性炭吸附塔中的活性炭达到吸附饱和状态后，将有机废水切换至第二活性炭吸附塔，实施步骤A的操作；同时将第一活性炭吸附塔中吸附饱和的活性炭导入旋液分离器，经旋液分离后的液体从旋液分离器的顶端出口回流至系统进口；活性炭从旋液分离器底部进入活性炭微波再生塔；
C、活性炭进入活性炭微波再生塔后，启动微波发生器加热，使活性炭内部水分子迅速汽化，将有机物从活性炭微孔中吹脱剥离出来，使活性炭恢复活性功能，同时难降解的大分子有机物经微波作用被高温分解转化为易降解的小分子有机物；恢复活性功能的活性炭降温后再送入第一活性炭吸附塔准备下一轮吸附作业；
D、将活性炭微波再生塔产生的气体导入冷凝器冷凝为液体，回流至已有生化处理系统或直接焚烧；
E、当第二活性炭吸附塔中的活性炭达到吸附饱和状态后，再将有机废水切换至第一活性炭吸附塔，实施步骤A的操作；同时对第二活性炭吸附塔中吸附饱和的活性炭重复步骤B、C、D操作；实现第一活性炭吸附塔和第二活性炭吸附塔的交替吸附，以及吸附饱和的活性炭的交替再生。
所述活性炭吸附塔采用悬流床形式，活性炭吸附塔的下部设置水力分布器，上部设置填料挡板。
所述活性炭微波再生塔的加热温度控制在150～650℃，加热时间控制在5～30分钟。
所述活性炭微波再生塔顶部连接气泵，再生后的活性炭由气泵通入惰性气体降温后，再送入第一活性炭吸附塔或第二活性炭吸附塔。
本发明由于采用了以上技术方案，使其与现有技术相比，具有以下的优点和特点：
(1)微波加热速度快，能耗低。可实现活性炭在线再生，自动化程度高，操作简便，易于实现工业化。
(2)经过旋液分离器进入再生塔的饱和活性炭本身具有一定的含水率，不需要额外加水或加其它活化剂。
(3)微波加热时，活性炭内部的水分迅速汽化所产生的高温蒸气将吸附在其微孔内的有机物迅速吹出、剥离脱落，且小于650℃时有机物不易碳化、不会堵塞微孔，活性炭再生效率高。
附图说明
图1为本发明有机废水的活性炭处理工艺的流程图。
具体实施方式
配合参见图1(图中省略了管路中的各种控制阀门)，本发明有机废水的活性炭处理工艺是，将经过生化处理后的有机废水用提升泵打入第一活性炭吸附塔1，对废水中的有机物进行吸附脱除；处理后的废水从吸附塔顶部排出，直接回用或进入下一个处理单元。当第一活性炭吸附塔1中的活性炭达到吸附饱和状态后，将有机废水切换至第二活性炭吸附塔2，实施上述操作；同时将第一活性炭吸附塔中吸附饱和的活性炭导入旋液分离器3，经旋液分离后的液体从旋液分离器的顶端出口回流至系统进口；活性炭从旋液分离器底部进入活性炭微波再生塔4。活性炭进入活性炭微波再生塔4后，启动微波发生器5加热，加热温度控制在150～650℃，加热时间控制在10～12分钟。使活性炭内部水分子迅速汽化，将有机物从活性炭微孔中吹脱剥离出来，使活性炭恢复活性功能，同时难降解的大分子有机物经微波作用被高温分解转化为易降解的小分子有机物；恢复活性功能的活性炭降温后再送入第一活性炭吸附塔准备下一轮吸附作业。活性炭微波再生塔产生的气体导入冷凝器6冷凝为液体，回流至已有生化处理系统或直接焚烧。当第二活性炭吸附塔2中的活性炭达到吸附饱和状态后，再将有机废水切换至第一活性炭吸附塔1，重复上述操作；实现第一活性炭吸附塔和第二活性炭吸附塔的交替吸附，以及吸附饱和的活性炭的交替再生。
本发明中的活性炭吸附塔采用悬流床形式，活性炭吸附塔的下部设置水力分布器，上部设置填料挡板。
本发明中的活性炭微波再生塔5顶部连接气泵7，再生后的活性炭由气泵通入惰性气体降温后，再送入第一活性炭吸附塔或第二活性炭吸附塔。
实施例1
某生活污水处理站的二沉池出水，水量100m3/h，COD：80～100mg/L，通过废水提升泵泵入第一活性炭吸附塔1，废水在活性炭塔内的接触时间为5～7min，与活性炭充分接触使其中的有机物被疏松多孔的活性炭进一步吸附、脱除。处理后的废水COD<50mg/L，从吸附塔顶部排出，直接回用于循环冷却水系统。
吸附进行72h后，活性炭达到吸附饱和，失去吸附功能。此时，切换至第二活性炭吸附塔2，同时将第一活性炭吸附塔1中吸附饱和的活性炭导入旋液分离器3，其中的稀相，即有机废水从旋液分离器的顶端出口回流至废水提升泵进口；其中的浓相，即具有一定含水率的活性炭颗粒从旋液分离器底部进入活性炭微波再生塔4。
启动微波发生器5，在0～150KW范围内调节微波频率，将再生塔4内的温度升至600℃，保持8～10min，利用湿碳材料吸收微波能，实现微孔内部加热，使活性炭内部水分子迅速汽化，将有机物从活性炭微孔中吹脱剥离出来，使活性炭恢复活性功能，同时难降解的大分子有机物经微波作用被高温分解转化为易降解的小分子有机物。
活化再生结束后，关闭微波发生器，启动气泵7，通入惰性气体对再生后的活性炭进行降温至小于80℃后，导入第一活性炭吸附塔1。冷凝得到的再生废液COD约4m3，COD含量8000～12000mg/L回流至生活污水生化处理系统。
实施例2
某焦化废水生化+MBR产水，水量50m3/h，COD：200～350mg/L，TDS：约3500mg/L，通过废水提升泵泵入第一活性炭吸附塔1，废水在活性炭塔内的接触时间为12～15min，与活性炭充分接触使其中的有机物被疏松多孔的活性炭进一步吸附、脱除。处理后的废水COD<60mg/L，从吸附塔顶部排出，进入后续深度处理单元。
吸附进行36h后，活性炭达到吸附饱和，失去吸附功能。此时，切换至第二活性炭吸附塔2，同时将第一活性炭吸附塔1中吸附饱和的活性炭导入旋液分离器3，其中的稀相，即有机废水从旋液分离器的顶端出口回流至废水提升泵进口；其中的浓相，即具有一定含水率的活性炭颗粒从旋液分离器底部进入活性炭微波再生塔4。启动微波发生器，在0～150KW范围内调节微波频率，将再生塔内的温度升至650℃，保持10～12min，利用湿碳材料吸收微波能，实现微孔内部加热，使活性炭内部水分子迅速汽化，将有机物从活性炭微孔中吹脱剥离出来，使活性炭恢复活性功能，同时难降解的大分子有机物经微波作用被高温分解转化为易降解的小分子有机物。
活化再生结束后，关闭微波加热器，启动气泵7，通入惰性气体对再生后的活性炭进行降温至小于80℃后，导入第一活性炭吸附塔1。冷凝得到的再生废液COD约2m3，COD含量15000～20000mg/L回流至焦化废水生化处理系统。
Claims (4)
1.一种有机废水的活性炭处理工艺，包括生化处理，其特征在于，还包括以下后续步骤：
A、将经过生化处理后的有机废水导入第一活性炭吸附塔，对废水中的有机物进行吸附脱除；处理后的废水从吸附塔顶部排出，直接回用或进入下一个处理单元；
B、当第一活性炭吸附塔中的活性炭达到吸附饱和状态后，将有机废水切换至第二活性炭吸附塔，实施步骤A的操作；同时将第一活性炭吸附塔中吸附饱和的活性炭导入旋液分离器，经旋液分离后的液体从旋液分离器的顶端出口回流至系统进口；活性炭从旋液分离器底部进入活性炭微波再生塔；
C、活性炭进入活性炭微波再生塔后，启动微波发生器加热，使活性炭内部水分子迅速汽化，将有机物从活性炭微孔中吹脱剥离出来，使活性炭恢复活性功能，同时难降解的大分子有机物经微波作用被高温分解转化为易降解的小分子有机物；恢复活性功能的活性炭降温后再送入第一活性炭吸附塔准备下一轮吸附作业；
D、将活性炭微波再生塔产生的气体导入冷凝器冷凝为液体，回流至已有生化处理系统或直接焚烧；
E、当第二活性炭吸附塔中的活性炭达到吸附饱和状态后，再将有机废水切换至第一活性炭吸附塔，实施步骤A的操作；同时对第二活性炭吸附塔中吸附饱和的活性炭重复步骤B、C、D操作；实现第一活性炭吸附塔和第二活性炭吸附塔的交替吸附，以及吸附饱和的活性炭的交替再生。
2.根据权利要求1所述的有机废水的活性炭处理工艺，其特征在于：所述活性炭吸附塔采用悬流床形式，活性炭吸附塔的下部设置水力分布器，上部设置填料挡板。
3.根据权利要求1所述的有机废水的活性炭处理工艺，其特征在于：所述活性炭微波再生塔的加热温度控制在150～650℃，加热时间控制在5～30分钟。
4.根据权利要求1所述的有机废水的活性炭处理工艺，其特征在于：所述活性炭微波再生塔顶部连接气泵，再生后的活性炭由气泵通入惰性气体降温后，再送入第一活性炭吸附塔或第二活性炭吸附塔。
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