CN106731243A - 一种活性炭清洗装置及能够在线再生的活性炭水净化系统 - Google Patents

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Abstract

一种活性炭清洗装置及能够在线再生的活性炭水净化系统。一种活性炭清洗装置，包含活性炭提升筒，进气筒、排气筒、洗炭筒、排污筒和进气管，所述活性炭提升筒嵌套安装在进气筒内，活性炭提升筒的第一端部不超过进气筒的第一端部，活性炭提升筒的第二端部不低于进气筒的第二端部；所述进气筒与活性炭提升筒之间的环状空间构成进气通道，所述进气管与进气通道连通；所述排气筒套设在活性炭提升筒外部，所述排气筒的底部低于活性炭提升筒的第二端部边沿，洗炭筒套设在排气筒和进气筒的外部，排污筒套设在洗炭筒的外部，排气筒的底部设有第一出炭口与洗炭筒连通，洗炭筒上设置第二出炭口和出水口，第一出炭口的低于洗炭筒的出水口，所述出水口与排污筒连通，排污筒上设排污口。

Description

一种活性炭清洗装置及能够在线再生的活性炭水净化系统
技术领域
本发明属于污水处理设备技术领域，尤其涉及一种活性炭清洗装置及能够在线再生的活性炭水净化系统。
背景技术
随着我国工业的迅速发展，工业废水排放量日益增加，工业废水的成分非常复杂，不仅含有COD、BOD酚类等常见污染成分，而且常常还含有氰化物、铬、锌、镍等重金属离子以及剧毒有机化合物成分，一般经过一级处理和二级处理后的工业废水中仍然含有低浓度、难脱除的有机污染成分和/或重金属离子污染物，对此类污染物，目前最为成熟、处理效果最突出和稳定的是活性炭吸附深度水处理工艺，特别是颗粒状活性炭具有吸附能力强、可反复再生利用的优点，对多数常见的有机污染物和重金属离子都具有很高的物理和化学吸附性能，在污水处理中得到广泛的应用。
但由于污水成分复杂，活性炭的表面经常或附着各种污物，导致其表面被污物包覆，影响其吸附性能，因此，活性炭的冲洗问题日益突出。
公告号为CN 203668047 U，名称为“一种微波协同活性炭降解工业废水的装置”的中国实用新型专利，提供一种微波协同活性炭降解工业废水同时实现活性炭再生的装置，其可在有机物降解的同时实现活性炭的再生，无需频繁更换活性炭，可实现废水降解的连续运行。其具体方案如下：所述微波协同活性炭降解工业废水同时实现活性炭再生的装置由家用微波炉改造而成。由玻璃直管和连接管构成微波反应器并置于托架上，在微波腔上壁开有两个孔，用于布置料液进出管；由增压泵提供动力进行废水的进料与排料；废水通过换热器与处理后的废水进行热量交换。
在废水处理过程中，有机物主要在反应器前半段完成降解。随着反应时间增加，这一段反应器中活性炭性能有所下降。此时，通过阀门改变进料方向，使废水逆向进入反应器，有机物在后半段反应器中进行降解，前半段反应器中的活性炭则在微波辐照下完成再生。运行一段时间以后，再次切换阀门改变进料方向，如此循环进行废水连续处理。
这个装置虽然能够实现活性炭的在线再生，但实际上，上述技术方案中，把反应器分为前后两个部分，两个部分的结构和配置相同，通过阀门控制污水的流向选择进行污水处理和活性炭再生的反应器，等同于设置了两个反应器交替工作实现活性炭的在线再生，利用微波辐照对活性炭进行再生。每次相当于两个反应器中只有一个在净化污水，从而导致反应器的利用效率低，设备投资高，性价比低，不实用。
再有，公告号为CN202785668U的中国实用新型专利，提供一种能够对活性炭进行再生处理的设备，其包括活性炭过滤缸、锅炉、蒸汽管、补水管及疏水管；所述锅炉通过蒸汽管与活性炭过滤缸的底部连通，所述补水管与锅炉连接，所述活性炭过滤缸的顶部与疏水管连通。其中，所述疏水管设置有疏水阀门及疏水器，所述疏水器设置于疏水阀门的下方，所述活性炭过滤缸外置有温度表，所述温度表与活性炭过滤缸连接，所述活性炭过滤缸的顶部设置有排气阀，所述蒸汽管靠近锅炉的一端设置有蒸汽阀，所述蒸汽管位于靠近活性炭过滤缸处连接有排水管，所述排水管设置有排水阀，所述补水管设置有补水阀，它还包括进水管与产水管，进水管与产水管分别与活性炭过滤缸连接。
该实用新型中对活性炭的再生是这样实现的：在使用过程中，先将活性炭过滤缸内的水排净，打开补水管并启动锅炉的电源，锅炉产生的蒸汽经蒸汽管进入活性炭过滤缸内，当活性炭过滤缸内的温度达到90庋并保持两个小时，此过程蒸汽会变成冷凝水排出，待活性炭过滤缸自然冷却后，再反冲洗活性炭过滤缸，直到产水pH值接近进水pH值，整个活性炭活化过程完成。经活化再生处理后的活性炭能够再次作为饮用水的净化过滤材料使用。
该实用新型中通过对活性炭进行蒸汽加热和水冲洗进行除污再生，虽然能够实现活性炭的再生，但其存在以下不足之处：
1.在进行活性炭除污再生时需要停止活性炭吸附和过滤工作，系统需要停机，不能在线再生；
2.需要配置锅炉、蒸汽管、阀门和水的反冲洗设备等，硬件和土地投资成本高，运行费用高；
3.使用蒸汽加热再生，对活性炭滤池的耐热、耐压和防腐蚀性能要求高，使活性炭滤池造价升高，设备投资成本高昂，不易制造。
因此，现有技术中的活性炭再生设备存在投资成本高昂，不易制造或不能在线再生的不足，急需一种设备投资成本低、结构简单、易于制造、运行成本低且能在线再生的活性炭过滤装置来满足现实需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种设备投资成本低、结构简单、易于制造、运行成本低且能在线再生的活性炭清洗装置和能够在线再生的活性炭水净化系统。
实现本发明目的一的技术方案是这样的：一种活性炭清洗装置，其特征在于：包含活性炭提升筒，进气筒、排气筒、洗炭筒、排污筒和进气管，所述活性炭提升筒嵌套安装在进气筒2内，活性炭提升筒的第一端部的边沿不超过进气筒的第一端部边沿，活性炭提升筒的第二端部边沿不低于进气筒的第二端部边沿；所述进气筒与活性炭提升筒之间的环状空间构成进气通道，所述进气通道的顶部由密封板密封，所述密封板上设有进气管安装孔，所述进气管安装在进气管安装孔中，进气通道的底部设有气体流通口；所述排气筒套设在活性炭提升筒外部，所述排气筒的底部低于活性炭提升筒的第二端部的边沿，所述洗炭筒套设在排气筒和进气筒的外部，所述排污筒套设在洗炭筒的外部且其底部与洗炭筒的外壁固定密封连接，所述排气筒的底部设有第一出炭口与洗炭筒连通，所述洗炭筒上设置第二出炭口和出水口，所述第一出炭口的位置低于洗炭筒的出水口的位置，所述出水口与排污筒连通，所述排污筒上设置排污口。
为了更好的技术效果，本发明的技术方案还可以具体为以下技术特征：
1. 所述进气筒外侧设置第一突起物；
2. 进一步地，所述突起物是所述第一突起物是环状的；
3. 进一步地，所述洗炭筒的内侧设置第二突起物；
4. 进一步地，所述第二突起物与第一突起物在进气筒的轴线方向上相互错开；
5. 所述进气管与进气管安装孔之间密封；
6. 所述进气通道的底部开放作为气体流通口；
7. 所述洗炭筒的上端部开放作为出水口；
8. 所述排气筒的顶部设置盖板；
9. 进一步地，所述盖板上设置进气管道安装孔和透气孔。
10.排气筒和排污筒之间由固定杆连接，
11.所述活性炭清洗装置还包含一个锥形头，所述锥形头由固定连接杆与进气筒的第一端部固定连接。
12.所述排气筒的筒径大于进气筒的筒径。
13.所述排气筒的底部开放作为第一出炭口。
14.所述洗炭筒的下端部开放作为第二出炭口。
本发明的目的二是提供一种能够在线再生的活性炭水净化系统。
实现本发明目的二的技术方案是这样的：
一种能够在线再生的活性炭水净化系统，包含一个活性炭滤池，其特征在于：还包含一个如本发明目的一的技术方案所述的活性炭清洗装置，所述活性炭清洗装置伸入活性炭滤池的活性炭层中，所述活性炭提升筒的第二端部边沿和出水口处于活性炭滤池内的液面高度以下，所述活性炭清洗装置的排污筒上的排污口通向活性炭滤池的外部。
采用本发明所述的活性炭清洗装置和能够在线再生的活性炭水净化系统，具有以下优点：
1.使活性炭过滤池对活性炭进行在线清洗，不需要停机进行反冲洗，实现系统的连续运行，提高运行效率；
2.在活性炭滤池正常运行过程中完成对活性炭的清洗和回填，不需要对活性炭层专门进行整体反冲洗，而是对少量的活性炭进行分批次地清洗和循环，因此，能够在活性炭表面附有少量的污物时就及时清除，相较于整体反冲洗而言，其清洗效果好，且不会产生大量的冲洗废水；
3.由于活性炭表面附有少量的污物时就及时被清除，能够避免污物附着后将活性炭包覆或堵塞，使活性炭失去吸附功能，显著提高活性炭的使用周期和寿命。
附图说明：
图1是本发明目的一的活性炭清洗装置的一个实施例的剖面示意图
图2是本发明目的二的能够在线再生的活性炭水净化系统的示意图
图1中，1为活性炭提升筒，11为活性炭提升筒的第一端部，12为活性炭提升筒的第二端部12，2为进气筒，21为进气筒的第一端部，22为进气筒的第二端部，23为第一突起物，3排气筒，31为第一出炭口，4为洗炭筒，41为第二出炭口，42为出水口，43为第二突起物，5为排污筒，51为排污口，6为进气管道，7为锥形头，8为盖板，9为密封板，91为进气管安装孔，10为固定连接杆，13为固定杆。
图2中14为活性炭滤池，141为活性炭层，142为污水进口，143为净水出口，15为活性炭清洗装置，H为活性炭滤池中的液面高度。
具体实施方式：
以下结合附图1-2对本发明的活性炭清洗装置和能够在线再生的活性炭水净化系统的技术方案的实施例进行详细描述。
实施例一：
如图1所示，本发明目的一技术方案所述的一种活性炭清洗装置，包含活性炭提升筒1，进气筒2、排气筒3、洗炭筒4、排污筒5和进气管6，所述活性炭提升筒1嵌套安装在进气筒2内，活性炭提升筒1的第一端部11的边沿不超过进气筒2的第一端部21边沿，活性炭提升筒1的第二端部12边沿不低于进气筒2的第二端部22边沿；所述进气筒2与活性炭提升筒1之间的环状空间构成进气通道21，所述进气通道21的顶部由密封板9密封，所述密封板9上设有进气管安装孔91，所述进气管6安装在进气管安装孔中，进气通道21的底部设有气体流通口；所述排气筒3套设在活性炭提升筒1外部，本实施例中，排气筒3与密封板9连接，实际应用中，排气筒3可以与活性炭提升筒1、进气筒2、排气筒3、洗炭筒4、排污筒5之一固定连接。所述排气筒3的筒径大于进气筒2的筒径，所述排气筒3的底部低于活性炭提升筒1的第二端部12的边沿，所述洗炭筒4套设在排气筒3和进气筒2的外部，所述排污筒5套设在洗炭筒4的外部且其底部与洗炭筒4的外壁固定密封连接，排气筒3和排污筒5之间由固定杆13连接，所述排气筒3的底部设有第一出炭口31与洗炭筒4连通，所述洗炭筒4上设置第二出炭口41和出水口42，所述第一出炭口31的位置低于洗炭筒4的出水口42的位置，所述出水口42与排污筒5连通，所述排污筒5上设置排污口51，所述排气筒3的顶部设置盖板8，盖板8上设置进气管安装孔81和透气孔，所述盖板8与固定杆13固定连接。为了使活性炭清洗装置更好地插入活性炭层中，本实施例中的活性炭清洗装置还包含一个锥形头7，所述锥形头7由固定连接杆10与进气筒2的第一端部固定连接。
本实施例中，优选地，所述进气筒2外侧设置若干个环状的第一突起物，实际应用中也可以在进气筒2外侧设置若干个发散式分布的第一突起物；同时洗炭筒4的内侧设置第二突起物，并且所述第二突起物与第一突起物在进气筒2的轴线方向上相互错开；
优选地，所述第一突起物23和第二突起物的横截面是三角形，也可以是锥台形或其他形状。
为了更好地提升活性炭，本实施例中，优选地，所述进气管6与进气管安装孔91之间密封防止漏气，最大限度地利用气体的动力提升活性炭；
本实施例中，优选地，所述进气通道21的底部开放作为气体流通口，所述洗炭筒4的上端部开放作为出水口42；所述排气筒3的底部开放作为第一出炭口31，所述洗炭筒4的下端部开放作为第二出炭口41。
实施例二：
如图2所示，本发明目的二技术方案所述的一种能够在线再生的活性炭水净化系统，包含一个活性炭滤池14和本发明目的一的技术方案所述的活性炭清洗装置15，活性炭滤池14内部填充有活性炭层141，所述活性炭滤池14靠近底部位置设置污水进口142，靠近顶部位置设置净水出口143，所述活性炭清洗装置15伸入活性炭滤池的活性炭层141中，所述活性炭提升筒1的第二端部边沿和出水口42处于活性炭滤池内的液面高度H以下，所述排污筒5上的排污口51通向活性炭滤池的外部。
以下结合附图2对具体实施过程进行简要描述：
所述活性炭清洗装置安装在活性炭滤池14中，所述活性炭清洗装置15伸入活性炭滤池的活性炭层141中，并且使所述活性炭提升筒1的第二端部边沿和出水口42处于活性炭滤池内的液面高度H以下，通过进气管6将压缩气体通入活性炭清洗装置的进气通道21中，压缩气体到达进气通道21的底部，通过底部设置的气体流通口流出，由于压缩气体的作用，流出的压缩气体将周围的活性炭搅动进入活性炭提升筒1中，进入活性炭提升筒1中的活性炭在水流和压缩气体的共同作用下，被提升至活性炭提升筒1第二端部的边沿，由于水流的上升作用使水和活性炭被推出活性炭提升筒1而进入活性炭提升筒1与排气筒之间的缝隙，经由第一出炭口排入洗炭筒4中，由于所述活性炭提升筒1的第二端部边沿和出水口42处于活性炭滤池内的液面高度H以下，洗炭筒外部的水由于压差的作用将经由洗炭筒4下方的第二出炭口42流入洗炭筒4中，对洗炭筒4中的活性炭进行反冲，并且由于设置了突起物，在一定程度上延长了活性炭的流动时间，而且活性炭在流通过程将与突起物发生碰撞，同时也增加了活性炭之间的碰撞的机会，使附着在活性炭外表面的污物脱落，达到清洗活性炭的目的，清洗后的活性炭经由第二出炭口41回落至活性炭滤池中，清洗活性炭产生的污水将经由洗炭筒4的出水口42排入排污筒5，最后经过排污口51排出活性炭滤池以外。
本发明的活性炭清洗装置和能够在线再生的活性炭水净化系统可以广泛应用在水处理领域。
需要说明的是，上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的技术方案范围之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种活性炭清洗装置，其特征在于：包含活性炭提升筒（1），进气筒（2）、排气筒（3）、洗炭筒（4）、排污筒（5）和进气管（6），所述活性炭提升筒（1）嵌套安装在进气筒（2）内，活性炭提升筒（1）的第一端部（11）的边沿不超过进气筒（2）的第一端部（21）边沿，活性炭提升筒（1）的第二端部（12）边沿不低于进气筒（2）的第二端部（22）边沿；所述进气筒（2）与活性炭提升筒（1）之间的环状空间构成进气通道（21），所述进气通道（21）的顶部由密封板（9）密封，所述密封板（9）上设有进气管安装孔（91），所述进气管（6）安装在进气管安装孔（91）中，进气通道（21）的底部设有气体流通口；所述排气筒（3）套设在活性炭提升筒（1）外部，所述排气筒（3）的底部低于活性炭提升筒（1）的第二端部（12）的边沿，所述洗炭筒（4）套设在排气筒（3）和进气筒（2）的外部，所述排污筒（5）套设在洗炭筒（4）的外部且其底部与洗炭筒（4）的外壁固定密封连接，所述排气筒（3）的底部设有第一出炭口（31）与洗炭筒（4）连通，所述洗炭筒（4）上设置第二出炭口（41）和出水口（42），所述第一出炭口（31）的位置低于洗炭筒（4）的出水口（42）的位置，所述出水口（42）与排污筒（5）连通，所述排污筒（5）上设置排污口（51）。
2.如权利要求1所述的活性炭清洗装置，其特征在于：所述进气筒（2）外侧设置第一突起物（23）。
3.如权利要求2所述的活性炭清洗装置，其特征在于：所述第一突起物（23）是环状的。
4.如权利要求1或2所述的活性炭清洗装置，其特征在于：所述洗炭筒（4）的内侧设置第二突起物（43）。
5.如权利要求4所述的活性炭清洗装置，其特征在于：所述洗炭筒（4）内侧的第二突起物（43）与进气筒（2）外侧的第一突起物（23）在进气筒（2）的轴线方向上相互错开。
6.如权利要求1所述的活性炭清洗装置，其特征在于：所述进气管（6）与进气管安装孔（91）之间密封。
7.如权利要求1所述的活性炭清洗装置，其特征在于：所述进气通道（21）的底部开放作为气体流通口。
8.如权利要求1所述的活性炭清洗装置，其特征在于：所述洗炭筒（4）的上端部开放作为出水口（42）。
9.如权利要求1所述的活性炭清洗装置，其特征在于：所述排气筒（3）的顶部设置盖板（8）。
10.如权利要求9所述的活性炭清洗装置，其特征在于：所述盖板（8）上设置进气管安装孔（91）和透气孔。
11.如权利要求1所述的活性炭清洗装置，其特征在于：所述排气筒（3）和排污筒（5）之间由固定杆（13）连接。
12.如权利要求1所述的活性炭清洗装置，其特征在于：还包含一个锥形头（7），所述锥形头（7）由固定连接杆（10）与进气筒（2）的第一端部固定连接。
13.如权利要求1所述的活性炭清洗装置，其特征在于：所述排气筒（3）的筒径大于进气筒（2）的筒径。
14.如权利要求1所述的活性炭清洗装置，其特征在于：所述排气筒（3）的底部开放作为第一出炭口（31）。
15.如权利要求1所述的活性炭清洗装置，其特征在于：所述洗炭筒（4）的下端部开放作为第二出炭口（41）。
16.一种能够在线再生的活性炭水净化系统，包含一个活性炭滤池，其特征在于：还包含一个如权利要求1-15之一所述的活性炭清洗装置，所述活性炭清洗装置伸入活性炭滤池的活性炭层中，所述活性炭提升筒（1）的第二端部边沿和出水口（42）处于活性炭滤池内的液面高度以下，所述活性炭清洗装置的排污筒（5）上的排污口（51）通向活性炭滤池的外部。
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