CN105000618A - 翻板式移动床吸附除磷系统 - Google Patents

Abstract

本发明一种翻板式移动床吸附除磷系统，涉及一种利用填充物处理废水的系统，特别是涉及一种用于吸附除磷的利用填充物处理废水的系统。其目的是为了提供一种操作方便、可循环工作、能耗低、吸附材料使用效率高的翻板式移动床吸附除磷系统。本发明的翻板式移动床吸附除磷系统，包括吸附反应系统、气提系统和再生系统；所述吸附反应系统包括吸附反应器和多个吸附材料翻板系统。本发明的吸附除磷系统依靠翻板系统实现吸附材料的多层无动力移动，并采用气提系统实现吸附材料从吸附反应器转移至吸附材料的再生反应器，以便再生完的吸附材料能够无动力转移至吸附反应器中，降低吸附材料损失及能耗，提高吸附材料的使用效率。本发明用于环境保护领域。

Description

翻板式移动床吸附除磷系统

技术领域

本发明涉及一种利用填充物处理废水的系统，特别是涉及一种用于吸附除磷的利用填充物处理废水的系统。

背景技术

磷是所有生命体赖以生存的必需元素之一，亦是一种不可再生资源，自然界中的磷矿石资源储量有限。我国磷矿已被列为2010年后不能满足国民经济发展需求的20种矿产中的一种。磷资源面临匮乏的同时，过量的磷排放已在全球范围造成水体富营养化的危机，每年“水华”和“赤潮”造成的经济损失高达100亿元以上。研究表明，多数富营养化水体中的控制因素为磷，因此，废水除磷是预防水体富营养化的重要手段。

迫于水体富营养化的严峻形势，近年来各国政府和民众对城市污水处理要求愈益提高，污水排放标准中有关营养盐类的指标也越来越严格，为了达到排放标准，越来越多的城市污水处理厂都引入了具有脱氮除磷功能的污水处理工艺，在净化城市污水中有机污染物的同时，大幅削减出水中的氮磷含量。但目前由于各种原因，很多污水厂生物脱氮除磷工艺效果没有达到预期，出水磷只依靠生物除磷较难达标。

吸附法除磷是利用某些多孔或大比表面积的固体物质对水中磷酸根离子的亲和力，来实现的污水除磷工艺。磷通过吸附剂表明的物理吸附、离子交换或表明共沉淀过程，实现磷从污水中的分离，并可进一步通过解吸处理回收磷资源。吸附法除磷的关键在于寻找新型高效的吸附材料，并采用高效的除磷吸附反应器，能够实现吸附材料的高效使用并能够再生吸附材料。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种操作方便、可循环工作、能耗低、吸附材料使用效率高的翻板式移动床吸附除磷系统，其依靠翻板系统实现吸附材料的多层无动力移动，并采用气提系统实现吸附材料从吸附反应器转移至吸附材料的再生反应器，以便再生完的吸附材料能够无动力转移至吸附反应器中，降低吸附材料损失及能耗，提高吸附材料的使用效率。

本发明一种翻板式移动床吸附除磷系统，包括吸附反应系统、气提系统和再生系统；所述吸附反应系统包括吸附反应器和多个吸附材料翻板系统。

进一步，本发明的翻板式移动床吸附除磷系统，所述吸附反应器上部设有出水口，下部设有进水口；所述吸附反应器内部设有多个吸附材料翻板系统，所述吸附材料翻板系统将吸附反应器分为多层，形成多个独立的吸附仓；所述进水口的位置低于最下层吸附材料翻版系统；

所述吸附材料翻板系统包括翻板操作杆、翻板联动轴、翻板联动杆、多个翻板轴和多个翻板；所述翻板操作杆穿过吸附反应器侧壁延伸至吸附反应器外部，所述翻板操作杆位于吸附反应器内部一端与翻板联动杆铰接；

所述多个翻板轴平行排列于吸附反应器内，所述翻板轴的两端连接在吸附反应器内壁上，所述翻板轴可沿翻板轴的中心轴线转动，所述翻板轴分别与翻板和翻板联动杆固定连接；所述翻板上设有布水孔。

进一步，本发明的翻板式移动床吸附除磷系统，所述气提系统包括气提管，所述气提管进气口处设有气提口，所述气提口为喇叭状，且开口朝下；所述气提口位于吸附反应器下部，所述气提口距离吸附反应器底部不大于20cm；所述气提管出气口位于再生反应器上方。

进一步，本发明的翻板式移动床吸附除磷系统，所述再生反应器位于吸附反应器上方；所述再生反应器包括再生反应器主体、再生液进口、再生反应器出水口、再生液排空口、过滤板和吸附材料布料口；所述再生反应器主体为顶部开口的壳体；所述再生液进口和再生反应器出水口均位于再生反应器主体的侧壁上部；所述再生液排空口位于再生反应器主体的侧壁下部；所述吸附材料布料口位于再生反应器主体的底部；所述过滤板位于吸附材料布料口上方。

进一步，本发明的翻板式移动床吸附除磷系统，所述吸附反应器底部设有吸附反应器排空口。

进一步，本发明的翻板式移动床吸附除磷系统，所述吸附反应器底部设有支架，用于固定支撑吸附反应器。

进一步，本发明的翻板式移动床吸附除磷系统，所述翻板式移动床吸附除磷系统内的吸附材料为除磷吸附材料，所述吸附材料的粒径为0.5-20mm。

进一步，本发明的翻板式移动床吸附除磷系统，所述再生系统内的再生液为氢氧化钠或氢氧化钾。

本发明的翻板式移动床吸附除磷系统与现有技术不同之处在于：

1、本发明的翻板式移动床吸附除磷系统中，吸附反应器被多个吸附材料翻板系统分隔为多个独立的吸附仓；吸附材料投入吸附仓后，对应不同的吸附饱和阶段，完全靠翻板的开合实现吸附材料的无动力移动，操作简单可靠。

2、吸附材料在本发明的翻板式移动床吸附除磷系统中多级分步吸附，提高了吸附材料的使用效率，同时也提高了吸附材料的再生效率，减少了再生液的使用量。

3、本发明的吸附反应器中，在吸附材料向下翻动掉落的同时，对吸附材料进行一定的混合，使吸附材料接触水面更加均匀，提高吸附的效率。

4、本发明的翻板式移动床吸附除磷系统中，吸附材料利用气提系统从吸附反应器底部转移至位于上部的再生反应器中，再生反应器再生完后的吸附材料能够利用重力均匀布料在吸附反应器第一层，降低能耗的同时也增加了吸附效率。

5、本发明的翻板式移动床吸附除磷系统中吸附材料再生时，不需要停止进水，能够保障反应器连续运行。

6、本发明的翻板式移动床吸附除磷系统在除磷的同时，还能对污水起到一定的除浊作用，提高出水浊度达标率。

下面结合附图对本发明的翻板式移动床吸附除磷系统作进一步说明。

附图说明

图1为本发明翻板式移动床吸附除磷系统的结构示意图；

图2为本发明翻板式移动床吸附除磷系统的A-A剖视图。

具体实施方式

实施例1

如图1、图2所示，本发明翻板式移动床吸附除磷系统包括：吸附反应系统、气提系统和再生系统；吸附反应系统包括吸附反应器和3个吸附材料翻板系统；

吸附反应器上部设有出水口13，下部设有进水口7，底部设有吸附反应器排空口12；吸附反应器底部设有支架11，用于固定支撑吸附反应器；吸附反应器内部设有3个吸附材料翻板系统，吸附材料翻板系统将吸附反应器分为四层，形成三个独立的吸附仓和一个位于底层的空腔；进水口7的位置低于最下层吸附材料翻板系统，即进水口7设在位于底层的空腔内；

吸附材料翻板系统包括翻板操作杆2、翻板联动轴6、翻板联动杆4、4个翻板轴5和8个翻板3；翻板操作杆2穿过吸附反应器侧壁延伸至吸附反应器外部，翻板操作杆2位于吸附反应器内部一端与翻板联动杆4铰接；

4个翻板轴5平行排列于吸附反应器内，翻板轴5的两端连接在吸附反应器内壁上，翻板轴5可沿翻板轴5的中心轴线转动，翻板轴5分别与翻板3和翻板联动杆4固定连接；翻板4上设有布水孔20；

气提系统包括气提管10，气提管进气口处设有气提口9，气提口9为喇叭状，且开口朝下；气提口9位于吸附反应器下部，气提口距离吸附反应器底部不大于20cm；气提管10出气口位于再生反应器上方；

再生反应器位于吸附反应器上方；再生反应器包括再生反应器主体14、再生液进口16、再生反应器出水口15、再生液排空口18、过滤板17和吸附材料布料口19；再生反应器主体14为顶部开口的壳体；再生液进口16和再生反应器出水口15均位于再生反应器主体14的侧壁上部；再生液排空口18位于再生反应器主体14的侧壁下部；吸附材料布料口19位于再生反应器主体14底部；过滤板17位于吸附材料布料口19上方；

其中，翻板式移动床吸附除磷系统内的吸附材料为除磷吸附材料，吸附材料的粒径为0.5-20mm；再生系统内的再生液为氢氧化钠。

实施例2

本实施例与实施例1不同之处在于：再生系统内的再生液为氢氧化钾。

本发明的翻板式移动床吸附除磷系统的工作过程如下：吸附反应器的三个吸附仓8和再生反应器内分别均匀铺设除磷吸附材料后，含磷污水从吸附反应器1下部进水口7进入，由下至上依次通过三个吸附仓8后，由吸附反应器上部的出水口13排出，排出的水经过三级吸附材料的吸附和过滤，含磷量达标，且可去除部分污水中的悬浮物，起到除浊的作用。

当吸附反应器运行一段时间后，最下层吸附仓内的吸附材料达到吸附饱和，此时从下往上依次操作翻板操作杆2，使翻板3向下打开；最底层吸附仓中的吸附材料掉落至吸附反应器底部，中层吸附仓中的吸附材料掉落至最底层吸附仓中，上层吸附仓中的吸附材料掉落至中层吸附仓；然后将再生反应器中的吸附材料通过吸附材料布料口19投入上层吸附仓中。在吸附材料通过层层翻板3下落的过程中，使吸附材料接触水面更加均匀，提高吸附的效率。

待上述操作完成红，启动气提系统，由气提口9将吸附反应器底层的吸附材料吸起，通过气提管10将吸附材料转移至再生反应器中，在气提过程中带来的多余的水由再生反应器出水口15溢流出，待吸附材料全部气提至再生反应器后，利用再生反应器排空口18将气提过程带来的水排空，然后通过再生液进口16向再生反应器中加入再生液，浸泡一段时间后，利用再生反应器排空口18将再生液排空，可重复操作加入再生液、浸泡、排空，对吸附材料进行再生，待吸附材料再生完全后，不再重复加入再生液。

等待最底层吸附仓内的吸附材料达到吸附饱和、需要再生时，重复前述步骤中操作翻版操作杆使吸附材料依次下落、使用气提系统将最底层的吸附材料送入再生反应器进行再生；由此实现本发明的翻板式移动床吸附除磷系统的连续运行。当废水处理完毕，机器停止运行后，打开位于吸附反应器底部的吸附反应器排空口12，将系统内的废液及吸附材料排出。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种翻板式移动床吸附除磷系统，其特征在于：包括吸附反应系统、气提系统和再生系统；所述吸附反应系统包括吸附反应器和多个吸附材料翻板系统；

所述吸附反应器上部设有出水口，下部设有进水口；所述吸附反应器内部设有多个吸附材料翻板系统，所述吸附材料翻板系统将吸附反应器分为多层；所述进水口的位置低于最下层吸附材料翻板系统；

所述吸附材料翻板系统包括翻板操作杆、翻板联动轴、翻板联动杆、多个翻板轴和多个翻板；所述翻板操作杆穿过吸附反应器侧壁延伸至吸附反应器外部，所述翻板操作杆位于吸附反应器内部一端与翻板联动杆铰接；

所述多个翻板轴平行排列于吸附反应器内，所述翻板轴的两端连接在吸附反应器内壁上，所述翻板轴可沿翻板轴的中心轴线转动，所述翻板轴分别与翻板和翻板联动杆固定连接；所述翻板上设有布水孔

所述气提系统包括气提管，所述气提管进气口处设有气提口，所述气提口为喇叭状，且开口朝下；所述气提口位于吸附反应器下部；所述气提管出气口位于再生反应器上方；

所述再生反应器位于吸附反应器上方；所述再生反应器包括再生反应器主体、再生液进口、再生反应器出水口、再生液排空口、过滤板和吸附材料布料口；所述再生反应器主体为顶部开口的壳体；所述再生液进口和再生反应器出水口均位于再生反应器主体的侧壁上部；所述再生液排空口位于再生反应器主体的侧壁下部；所述吸附材料布料口位于再生反应器主体的底部；所述过滤板位于吸附材料布料口上方。

2.根据权利要求1所述的翻板式移动床吸附除磷系统，其特征在于：所述气提口距离吸附反应器底部不大于20cm。

3.根据权利要求1所述的翻板式移动床吸附除磷系统，其特征在于：所述吸附反应器底部设有吸附反应器排空口。

4.根据权利要求1所述的翻板式移动床吸附除磷系统，其特征在于：所述吸附反应器底部设有支架，用于固定支撑吸附反应器。

5.根据权利要求1所述的翻板式移动床吸附除磷系统，其特征在于：所述翻板式移动床吸附除磷系统内的吸附材料为除磷吸附材料，所述吸附材料的粒径为0.5-20mm。

6.根据权利要求1所述的翻板式移动床吸附除磷系统，其特征在于：所述再生系统内的再生液为氢氧化钠或氢氧化钾。