CN111762837A - 利用改性生物炭吸附剂降解有机污染废水的装置和方法 - Google Patents

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CN111762837A CN202010580628.9A CN202010580628A CN111762837A CN 111762837 A CN111762837 A CN 111762837A CN 202010580628 A CN202010580628 A CN 202010580628A CN 111762837 A CN111762837 A CN 111762837A
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Abstract

本发明公开了一种利用改性生物炭吸附剂降解有机污染废水的装置和方法，主要包括反应仓、吸附载盘、传动框架以及换料环；吸附载盘上下面设有触发开启的锁盖，传动框架包括主轴组件、辅轴组件，辅轴组件和主轴组件上下设置，主轴组件包括主轴、升降转动支架，升降转动支架设置有多个且周向设置在主轴上，辅轴组件包括辅轴、换料转动辅架，辅轴和主轴之间转动连接，换料环包括环型载体、加料区、卸料区。本发明通过吸附载盘上下往复并围绕主轴旋转，提高改性生物炭的吸附使用效果，并且可定期便捷更换吸附载盘内改性生物炭，从而增强改性生物炭净水效果。

Description

利用改性生物炭吸附剂降解有机污染废水的装置和方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，具体是涉及一种利用改性生物炭吸附剂降解有机污染废水的装置和方法。
背景技术
吸附法处理是利用多孔性固体物质吸收分离水中污染物的水处理过程。吸着分离水中污染物的固体物质称做吸附剂。目前在废水处理中常用的吸附剂有:活性炭、磺化煤、活性白土、硅藻土、活性氧化铝、活性沸石、焦炭、树脂吸附剂、炉渣、木屑、煤灰、腐植酸等。而生物炭由于其特殊的微观结构具有比表面积大、孔隙结构独特、表面活性官能团复杂、化学性能稳定、耐强酸、耐强碱和耐高压等特点，因而被广泛应用于废水吸附处理中。
然后，在实际的有机污染废水处理过程中我们发现了一些问题，传统的吸附装置往往采用吸附池进行吸附处理，但是这样吸附剂的使用投放就会变得比较不定向性，无法得知吸附剂的使用情况以及进行及时的更换处理，无形中降低了吸附处理的效率或是增大了吸附剂的投放造成经济的大量损失，因此，现需要一种新型的废水处理装置来解决以上的这些问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种利用改性生物炭吸附剂降解有机污染废水的装置和方法。
本发明的技术方案是:一种利用改性生物炭吸附剂降解有机污染废水的装置，主要包括废水吸附处理的反应仓、提高吸附剂与废水混合的吸附载盘、为吸附载盘提供转动动力的传动框架以及为吸附载盘换料的换料环；
所述吸附载盘上下面设有触发开启的锁盖；所述传动框架包括主轴组件、辅轴组件；所述辅轴组件和主轴组件上下设置，所述主轴组件包括主轴、升降转动支架，所述升降转动支架设置有多个且周向设置在主轴上，所述辅轴组件包括辅轴、换料转动辅架，所述辅轴和主轴之间转动连接，辅轴上端与反应仓内顶面通过第一驱动电机连接，主轴下端与反应仓下底面通过第二驱动电机连接；所述升降转动支架、换料转动辅架分别设有用于吸附载盘滑动的滑轨，所述换料转动辅架上端设有用于使吸附载盘上下滑动的驱动装置；
所述换料环包括环型载体、加料区、卸料区，所述加料区和卸料区分别设置在环型载体的两端，所述加料区和卸料区均为上下层结构，所述加料区的上层内侧面设有用于开启锁盖的加料盖体，所述卸料区的下层内侧面设有落料口，加料区的上层外侧面设有储剂罐与其连通，卸料区的下层外侧面通过管道贯穿反应仓与外界连通。通过提高吸附剂与废水混合的吸附载盘、为吸附载盘提供转动动力的传动框架的共同作用，通过驱动装置的控制提高吸附载盘内置的改性生物炭的吸附使用效果，从而增强改性生物炭净水效果，通过吸附载盘、传动框架、换料环的作用，可以满足在吸附处理期间定期对吸附载盘内置的改性生物炭进行更换，提高本装置的工作效率，保持本装置时刻处于高效吸附的状态。
进一步地，所述锁盖具体包括网板、卡槽、齿板，所述网板通过回复转轴与吸附载盘的上下口连接，所述网板和吸附载盘上分别设有用于吸合的第一磁块、第二磁块，所述齿板设于吸附载盘的前端，用于与加料盖体进行配合落料。通过网板、卡槽、齿板等结构的设置，可以有效满足在配合换料环的同时，在吸附处理过程中不会意外打开。
进一步地，所述加料盖体具体包括加料盖，所述加料盖设有多个条形的加料口，所述每个加料口均配设有一个加料转动辊，所述加料转动辊一侧转轴处设有用于与齿板啮合传动的转动齿，所述加料转动辊的料叶边缘设有第一磁条，所述加料口边缘配设有第二磁条；所述加料盖体、落料口处还设有用于配合卡槽拨动网板转开的拨块，所述拨块设在与锁盖的卡槽位置对应处的加料区、落料区的内侧面上。通过卡槽与拨块的配合，齿板与加料传动辊的配合，实现提高吸附载盘经过加料区时自动打开上部锁盖并进行补料加料，自动化程度高且此处结构无需电子构件即可实现。
进一步地，所述换料环的加料区和卸料区各设有一组用于过渡的辅料组件，所述辅料组件分别左右两部分，其与加料区、落料区结构相同且分别设置在其两侧，辅料组件上层、下层内侧面均设有多个降低吸附载盘穿过阻力的滚珠。通过设置辅料组件可以对吸附载盘经过加料区、卸料区时进行缓冲，避免行进出加料区、卸料区时，出现锁盖未闭合完全而造成改性生物炭外洒的情况。
进一步地，所述驱动装置主要包括PLC控制器和卷扬机，所述PLC控制器与卷扬机连接，并对PLC控制器进行如下程式编辑：所述PLC控制器设置为在主轴组件、辅轴组件错位期间进行升降转动支架区间的上下移动以及第二驱动电机的启动，在主轴组件、辅轴组件接合期间停止第二驱动电机的启动并启动第一驱动电机进行对位，然后进行卷扬机启动使其上移至换料转动辅架，随后驱动第一驱动电机。通过如上驱动装置的设置并配设如上程式，可以使各个吸附载盘上下往复运动并围绕主轴转动，来提高改性生物炭与废水的接触效果，从而提高吸附效果。
进一步地，所述升降转动支架上端设有滑动挡板，所述滑动挡板一侧通过弹簧与升降转动支架连接，用于滑动挡板的复位，所述换料转动辅架与滑动挡板处配设有用于推动滑动挡板移动开启滑轨通路的触发推块。通过设置滑动挡板和触发推块可以有效防止吸附载盘在升降转动支架于换料转动辅架非对接时滑脱出轨，提高装置运行的稳定性。
一种利用改性生物炭吸附剂降解有机污染废水的方法，主要包括以下步骤：
S1：搭建如权利要求书1-6中任意一项所述的装置，并在吸附载盘内装载改性生物炭；
S2：将待处理有机污染废水通入反应仓内，通过驱动装置使各个吸附载盘上下往复并围绕主轴旋转，通过改性生物炭进行净化吸附；
S3：在反应仓内进行净化处理后，通入后续处理单元进行有机污染废水的后处理。
更进一步地，所述改性生物炭的制备方法为：1)将生物质原料置于MgCl2水溶液中浸泡，随后滴加电解质溶液使其电导率为50～800μS/cm，对其施加脉冲电场，所述脉冲电场的电场场强为55～65kV/cm，脉冲宽度35～70μs，脉冲频率900～1300Hz，处理3～5min；2)过滤取出后烘干，然后将生物质原料置于马弗炉进行热解，升温速度为15～20℃，升温至650～730℃保温5～10min后得到改性生物炭。通过上述参数的脉冲电场对生物炭进行处理可以提高其改性效果，并增强其多孔性能，通过上述温度速率的热解可以提高改性生物炭的吸附活性。
更进一步地，所述MgCl2水溶液的浓度为2.5～3mol/L，所述生物质原料的加入量为15～35g/100ml MgCl2水溶液。
本发明装置的工作方法为：运行装置，在主轴组件、辅轴组件接合期间停止第二驱动电机的启动并启动第一驱动电机进行对位，然后进行卷扬机启动使其上移至换料转动辅架，随后驱动第一驱动电机，先后经过卸料区、加料区，使各个吸附载盘依次进行改性活性炭的装载，装载完成后，与上述原理相反，各个吸附载盘回落至升降转动支架；
通过卷扬机作用使吸附载盘沿着升降转动支架的轨槽区间进行上下移动，同时第二驱动电机启动使升降转动支架进行转动，通过使各个吸附载盘上下往复并围绕主轴旋转增强改性生物炭对废水的吸附处理；
换料环的工作原理为：在对吸附载盘进行换料时，第一驱动电机停止运行并驱动第一驱动电机使换料转动辅架与升降转动支架进行对位，其中，对位条件为触发推块推动滑动挡板行进至端头，对位完成后，卷扬机作用使吸附载盘上升至换料转动辅架，随后使其先后经过卸料区、加料区，经过卸料去时通过卸料区下层内侧面设置的拨块拨动卡槽使吸附载盘下底面的锁盖沿着回复转轴旋开，随即吸附载盘下底部的网板旋开后，通过落料口将吸附载盘内改性生物炭进行卸料，随后第一驱动电机继续缓慢转动，离开卸料区，通过回复转轴的作用通过回复弹力使网板又旋回合盖，当经过加料区时，通过加料区上层内侧面设有的拨块拨开拨动卡槽使吸附载盘上顶面的锁盖沿着回复转轴旋开，同时齿板行进至设置有转动齿的行进槽内，通过与转动齿的啮合传动，带动加料转动辊进行转动，通过加料转动辊料叶转动下落改性生物炭，当转出加料区后，加料转动辊料叶通过第一磁条与第二磁条作用对加料口进行封闭，当吸附载盘加料完成后，与上述原理相反，其下落至升降转动支架进行吸附处理工作；
其中，可以对各个驱动装置的PLC控制器进行程序编辑使各个对应的吸附载盘在一定时间的间隔下进行自动重复上述步骤流程，实现吸附载盘自动化更换改性生物炭的效果。
本发明的有益效果是:
(1)本发明通过吸附载盘、传动框架、驱动装置的控制，使各个吸附载盘上下往复并围绕主轴旋转，提高吸附载盘内置的改性生物炭的吸附使用效果，从而增强改性生物炭净水效果。
(2)本发明通过吸附载盘、传动框架、换料环的作用，可以满足在吸附处理期间定期对吸附载盘内置的改性生物炭进行更换，提高本装置的工作效率，保持本装置时刻处于高效吸附的状态。
(3)本发明通过卡槽与拨块的配合，齿板与加料传动辊的配合，实现提高吸附载盘经过加料区时自动打开上部锁盖并进行补料加料，自动化程度高且此处结构无需电子构件即可实现。
附图说明
图1是本发明装置的整体结构示意图。
图2是本发明装置的俯视结构示意图。
图3是本发明图2的A处结构放大图。
图4是本发明装置的整体截面俯视示意图。
图5是本发明加料盖体的结构示意图。
图6是本发明吸附载盘合盖的结构示意图。
图7是本发明吸附载盘开盖的结构示意图。
图8是本发明主轴组件的结构示意图。
其中，1-反应仓、2-吸附载盘、21-锁盖、211-网板、212-卡槽、213-齿板、214-回复转轴、215-第一磁块、216-第二磁块、3-传动框架、31-主轴组件、311-主轴、312-升降转动支架、313-第二驱动电机、314-滑动挡板、32-辅轴组件、321-辅轴、322-换料转动辅架、323-第一驱动电机、324-触发推块、33-滑轨、4-换料环、41-环型载体、42-加料区、43-卸料区、44-加料盖体、441-加料盖、442-加料口、443-加料转动辊、444-转动齿、445-第一磁条、446-第二磁条、447-拨块、45-落料口、46-辅料组件、461-滚珠、5-驱动装置、51-PLC控制器、52-卷扬机。
具体实施方式
如图1所示，一种利用改性生物炭吸附剂降解有机污染废水的装置，主要包括废水吸附处理的反应仓1、提高吸附剂与废水混合的吸附载盘2、为吸附载盘2提供转动动力的传动框架3以及为吸附载盘2换料的换料环4；
如图6、7所示，吸附载盘2上下面设有触发开启的锁盖21；如图1、2所示，传动框架3包括主轴组件31、辅轴组件32；辅轴组件32和主轴组件31上下设置，主轴组件31包括主轴311、升降转动支架312，升降转动支架312设置有多个且周向设置在主轴311上，辅轴组件32包括辅轴321、换料转动辅架322，辅轴321和主轴311之间转动连接，辅轴321上端与反应仓1内顶面通过第一驱动电机323连接，主轴311下端与反应仓1下底面通过第二驱动电机313连接；升降转动支架312、换料转动辅架322分别设有用于吸附载盘2滑动的滑轨33，换料转动辅架322上端设有用于使吸附载盘2上下滑动的驱动装置5；锁盖21具体包括网板211、卡槽212、齿板213，网板211通过回复转轴214与吸附载盘2的上下口连接，网板211和吸附载盘2上分别设有用于吸合的第一磁块215、第二磁块216，齿板213设于吸附载盘2的前端，用于与加料盖体44进行配合落料。通过网板211、卡槽212、齿板213等结构的设置，可以有效满足在配合换料环4的同时，在吸附处理过程中不会意外打开。
如图3所示，驱动装置5主要包括PLC控制器51和卷扬机52，PLC控制器51与卷扬机52连接，并对PLC控制器51进行如下程式编辑：PLC控制器51设置为在主轴组件31、辅轴组件32错位期间进行升降转动支架312区间的上下移动以及第二驱动电机313的启动，在主轴组件31、辅轴组件32接合期间停止第二驱动电机313的启动并启动第一驱动电机323进行对位，然后进行卷扬机52启动使其上移至换料转动辅架322，随后驱动第一驱动电机323。通过如上驱动装置5的设置并配设如上程式，可以使各个吸附载盘2上下往复运动并围绕主轴311转动，来提高改性生物炭与废水的接触效果，从而提高吸附效果。
如图3所示，升降转动支架312上端设有滑动挡板314，滑动挡板314一侧通过弹簧与升降转动支架312连接，用于滑动挡板314的复位，换料转动辅架322与滑动挡板314处配设有用于推动滑动挡板314移动开启滑轨33通路的触发推块324。通过设置滑动挡板314和触发推块324可以有效防止吸附载盘2在升降转动支架312于换料转动辅架322非对接时滑脱出轨，提高装置运行的稳定性。
如图1、2、4所示，换料环4包括环型载体41、加料区42、卸料区43，加料区42和卸料区43分别设置在环型载体41的两端，加料区42和卸料区43均为上下层结构，加料区42的上层内侧面设有用于开启锁盖21的加料盖体44，卸料区43的下层内侧面设有落料口45，加料区42的上层外侧面设有储剂罐与其连通，卸料区43的下层外侧面通过管道贯穿反应仓1与外界连通。通过提高吸附剂与废水混合的吸附载盘2、为吸附载盘2提供转动动力的传动框架3的共同作用，通过驱动装置5的控制提高吸附载盘2内置的改性生物炭的吸附使用效果，从而增强改性生物炭净水效果，通过吸附载盘2、传动框架3、换料环4的作用，可以满足在吸附处理期间定期对吸附载盘2内置的改性生物炭进行更换，提高本装置的工作效率，保持本装置时刻处于高效吸附的状态。
如图5所示，加料盖体44具体包括加料盖441，加料盖441设有多个条形的加料口442，每个加料口442均配设有一个加料转动辊443，加料转动辊443一侧转轴处设有用于与齿板213啮合传动的转动齿444，加料转动辊443的料叶边缘设有第一磁条445，加料口442边缘配设有第二磁条446；加料盖体44、落料口45处还设有用于配合卡槽212拨动网板211转开的拨块447，拨块447设在与锁盖21的卡槽212位置对应处的加料区42、落料区43的内侧面上。通过卡槽212与拨块447的配合，齿板213与加料传动辊443的配合，实现提高吸附载盘2经过加料区42时自动打开上部锁盖21并进行补料加料，自动化程度高且此处结构无需电子构件即可实现。
如图4所示，换料环4的加料区42和卸料区43各设有一组用于过渡的辅料组件46，辅料组件46分别左右两部分，其与加料区、落料区结构相同且分别设置在其两侧，辅料组件46上层、下层内侧面均设有多个降低吸附载盘2穿过阻力的滚珠461。通过设置辅料组件46可以对吸附载盘2经过加料区42、卸料区43时进行缓冲，避免行进出加料区42、卸料区43时，出现锁盖21未闭合完全而造成改性生物炭外洒的情况。
上述装置的工作方法为：运行装置，在主轴组件31、辅轴组件32接合期间停止第二驱动电机313的启动并启动第一驱动电机323进行对位，然后进行卷扬机52启动使其上移至换料转动辅架322，随后驱动第一驱动电机323，先后经过卸料区43、加料区42，使各个吸附载盘2依次进行改性活性炭的装载，装载完成后，与上述原理相反，各个吸附载盘2回落至升降转动支架312；
通过卷扬机52作用使吸附载盘2沿着升降转动支架312的轨槽33区间进行上下移动，同时第二驱动电机313启动使升降转动支架312进行转动，通过使各个吸附载盘2上下往复并围绕主轴311旋转增强改性生物炭对废水的吸附处理；
换料环4的工作原理为：在对吸附载盘2进行换料时，第一驱动电机323停止运行并驱动第一驱动电机323使换料转动辅架322与升降转动支架312进行对位，其中，对位条件为触发推块324推动滑动挡板314行进至端头，对位完成后，卷扬机52作用使吸附载盘2上升至换料转动辅架322，随后使其先后经过卸料区43、加料区42，经过卸料去43时通过卸料区43下层内侧面设置的拨块447拨动卡槽212使吸附载盘2下底面的锁盖21沿着回复转轴214旋开，随即吸附载盘2下底部的网板211旋开后，通过落料口45将吸附载盘2内改性生物炭进行卸料，随后第一驱动电机323继续缓慢转动，离开卸料区43，通过回复转轴214的作用通过回复弹力使网板211又旋回合盖，当经过加料区42时，通过加料区42上层内侧面设有的拨块447拨开拨动卡槽212使吸附载盘2上顶面的锁盖21沿着回复转轴214旋开，同时齿板213行进至设置有转动齿444的行进槽内，通过与转动齿444的啮合传动，带动加料转动辊443进行转动，通过加料转动辊443料叶转动下落改性生物炭，当转出加料区42后，加料转动辊443料叶通过第一磁条445与第二磁条446作用对加料口442进行封闭，当吸附载盘2加料完成后，与上述原理相反，其下落至升降转动支架312进行吸附处理工作；
其中，可以对各个驱动装置5的PLC控制器51进行程序编辑使各个对应的吸附载盘2在一定时间的间隔下进行自动重复上述步骤流程，实现吸附载盘2自动化更换改性生物炭的效果；PLC控制器51、第一驱动电机323、第二驱动电机313、卷扬机52等均选用市售品牌产品或依据现有技术原理根据本装置外形使用需要进行适应性调整。
实施例1
一种利用改性生物炭吸附剂降解有机污染废水的方法，主要包括以下步骤：
S1：搭建如权利要求书1-6中任意一项的装置，并在吸附载盘2内装载改性生物炭；改性生物炭的制备方法为：1)将生物质原料置于MgCl2水溶液中浸泡，其中，MgCl2水溶液的浓度为2.5mol/L，生物质原料的加入量为15g/100mlMgCl2水溶液；随后滴加电解质溶液使其电导率为150μS/cm，对其施加脉冲电场，脉冲电场的电场场强为55kV/cm，脉冲宽度35μs，脉冲频率900Hz，处理3min；2)过滤取出后烘干，然后将生物质原料置于马弗炉进行热解，升温速度为15℃，升温至650℃保温5min后得到改性生物炭。通过上述参数的脉冲电场对生物炭进行处理可以提高其改性效果，并增强其多孔性能，通过上述温度速率的热解可以提高改性生物炭的吸附活性。
S2：将待处理有机污染废水通入反应仓1内，通过驱动装置5使各个吸附载盘2上下往复并围绕主轴311旋转，通过改性生物炭进行净化吸附；
S3：在反应仓1内进行净化处理后，通入后续处理单元进行有机污染废水的后处理。
实施例2
一种利用改性生物炭吸附剂降解有机污染废水的方法，主要包括以下步骤：
S1：搭建如权利要求书1-6中任意一项的装置，并在吸附载盘2内装载改性生物炭；改性生物炭的制备方法为：1)将生物质原料置于MgCl2水溶液中浸泡，其中，MgCl2水溶液的浓度为2.8mol/L，生物质原料的加入量为32g/100mlMgCl2水溶液；随后滴加电解质溶液使其电导率为680μS/cm，对其施加脉冲电场，脉冲电场的电场场强为60kV/cm，脉冲宽度55μs，脉冲频率1200Hz，处理4min；2)过滤取出后烘干，然后将生物质原料置于马弗炉进行热解，升温速度为15～20℃，升温至715℃保温8min后得到改性生物炭。通过上述参数的脉冲电场对生物炭进行处理可以提高其改性效果，并增强其多孔性能，通过上述温度速率的热解可以提高改性生物炭的吸附活性。
S2：将待处理有机污染废水通入反应仓1内，通过驱动装置5使各个吸附载盘2上下往复并围绕主轴311旋转，通过改性生物炭进行净化吸附；
S3：在反应仓1内进行净化处理后，通入后续处理单元进行有机污染废水的后处理。
实施例3
一种利用改性生物炭吸附剂降解有机污染废水的方法，主要包括以下步骤：
S1：搭建如权利要求书1-6中任意一项的装置，并在吸附载盘(2)内装载改性生物炭；改性生物炭的制备方法为：1)将生物质原料置于MgCl2水溶液中浸泡，其中，MgCl2水溶液的浓度为3mol/L，生物质原料的加入量为35g/100mlMgCl2水溶液；随后滴加电解质溶液使其电导率为800μS/cm，对其施加脉冲电场，脉冲电场的电场场强为65kV/cm，脉冲宽度70μs，脉冲频率1300Hz，处理5min；2)过滤取出后烘干，然后将生物质原料置于马弗炉进行热解，升温速度为20℃，升温至730℃保温10min后得到改性生物炭。通过上述参数的脉冲电场对生物炭进行处理可以提高其改性效果，并增强其多孔性能，通过上述温度速率的热解可以提高改性生物炭的吸附活性。
S2：将待处理有机污染废水通入反应仓1内，通过驱动装置5使各个吸附载盘2上下往复并围绕主轴311旋转，通过改性生物炭进行净化吸附；
S3：在反应仓1内进行净化处理后，通入后续处理单元进行有机污染废水的后处理。
实验例
选取本市含磷废水作为实验样本，对其初始浓度进行检测，其检测浓度为127.3mg/L；选取样本40L并等分为4份，分别用于实施例1、实施例2、实施例3以及专利CN201910415230.7的改性活性炭进行含磷废水的吸附处理，分别记作实验例1、实验例2、实验例3、对照例，相同处理时间下其结果如下：
实验例1 实验例2 实验例3 对照例
除磷率 87.3％ 91.4％ 85.9％ 64.7％
选用相同质量的实验例2改性生物炭，分别采用本发明装置和传统投入水池进行含磷废水的吸附净化，处理时间相同，分别记作实验例4、实验例5，结果如下所示：
实验例4 实验例5
除磷率 97.8％ 91.4％
由上述实验可知，采用本发明制备的改性生物炭其吸附性能显著优于对照例，并且以实验例2的性能最优，同时，我们对本装置辅助增强吸附效果进行了对比发现，采用本装置可以一定程度上提高改性生物炭的吸附处理效果，并且其可进行自动更换改性生物炭，使用方便，更加高效智能化。

Claims (9)

1.一种利用改性生物炭吸附剂降解有机污染废水的装置，其特征在于，主要包括废水吸附处理的反应仓(1)、提高吸附剂与废水混合的吸附载盘(2)、为吸附载盘(2)提供转动动力的传动框架(3)以及为吸附载盘(2)换料的换料环(4)；
所述吸附载盘(2)上下面设有触发开启的锁盖(21)；所述传动框架(3)包括主轴组件(31)、辅轴组件(32)；所述辅轴组件(32)和主轴组件(31)上下设置，所述主轴组件(31)包括主轴(311)、升降转动支架(312)，所述升降转动支架(312)设置有多个且周向设置在主轴(311)上，所述辅轴组件(32)包括辅轴(321)、换料转动辅架(322)，所述辅轴(321)和主轴(311)之间转动连接，辅轴(321)上端与反应仓(1)内顶面通过第一驱动电机(323)连接，主轴(311)下端与反应仓(1)下底面通过第二驱动电机(313)连接；所述升降转动支架(312)、换料转动辅架(322)分别设有用于吸附载盘(2)滑动的滑轨(33)，所述换料转动辅架(322)上端设有用于使吸附载盘(2)上下滑动的驱动装置(5)；
所述换料环(4)包括环型载体(41)、加料区(42)、卸料区(43)，所述加料区(42)和卸料区(43)分别设置在环型载体(41)的两端，所述加料区(42)和卸料区(43)均为上下层结构，所述加料区(42)的上层内侧面设有用于开启锁盖(21)的加料盖体(44)，所述卸料区(43)的下层内侧面设有落料口(45)，加料区(42)的上层外侧面设有储剂罐与其连通，卸料区(43)的下层外侧面通过管道贯穿反应仓(1)与外界连通。
2.如权利要求1所述的一种利用改性生物炭吸附剂降解有机污染废水的装置，其特征在于，所述锁盖(21)具体包括网板(211)、卡槽(212)、齿板(213)，所述网板(211)通过回复转轴(214)与吸附载盘(2)的上下口连接，所述网板(211)和吸附载盘(2)上分别设有用于吸合的第一磁块(215)、第二磁块(216)，所述齿板(213)设于吸附载盘(2)的前端，用于与加料盖体(44)进行配合落料。
3.如权利要求1-2任意一项所述的一种利用改性生物炭吸附剂降解有机污染废水的装置，其特征在于，所述加料盖体(44)具体包括加料盖(441)，所述加料盖(441)设有多个条形的加料口(442)，所述每个加料口(442)均配设有一个加料转动辊(443)，所述加料转动辊(443)一侧转轴处设有用于与齿板(213)啮合传动的转动齿(444)，所述加料转动辊(443)的料叶边缘设有第一磁条(445)，所述加料口(442)边缘配设有第二磁条(446)；所述加料盖体(44)、落料口(45)处还设有用于配合卡槽(212)拨动网板(211)转开的拨块(447)，所述拨块(447)设在与锁盖(21)的卡槽(212)位置对应处的加料区(42)、落料区(43)的内侧面上。
4.如权利要求1所述的一种利用改性生物炭吸附剂降解有机污染废水的装置，其特征在于，所述升降转动支架(312)上端通过弹簧与滑动挡板(314)一侧连接，所述换料转动辅架(322)与滑动挡板(314)处配设有用于推动滑动挡板(314)移动开启滑轨(33)通路的触发推块(324)。
5.如权利要求1所述的一种利用改性生物炭吸附剂降解有机污染废水的装置，其特征在于，所述驱动装置(5)主要包括PLC控制器(51)和卷扬机(52)，所述PLC控制器(51)与卷扬机(52)连接，并对PLC控制器(51)进行如下程式编辑：所述PLC控制器(51)设置为在主轴组件(31)、辅轴组件(32)错位期间进行升降转动支架(312)区间的上下移动以及第二驱动电机(313)的启动，在主轴组件(31)、辅轴组件(32)接合期间停止第二驱动电机(313)的启动并启动第一驱动电机(323)进行对位，然后进行卷扬机(52)启动使其上移至换料转动辅架(322)，随后驱动第一驱动电机(323)。
6.如权利要求1所述的一种利用改性生物炭吸附剂降解有机污染废水的装置，其特征在于，所述升降转动支架(312)上端设有滑动挡板(314)，所述滑动挡板(314)一侧通过弹簧与升降转动支架(312)连接，用于滑动挡板(314)的复位，所述换料转动辅架(322)与滑动挡板(314)处配设有用于推动滑动挡板(314)移动开启滑轨(33)通路的触发推块(324)。
7.一种利用改性生物炭吸附剂降解有机污染废水的方法，其特征在于，主要包括以下步骤：
S1：搭建如权利要求书1-6中任意一项所述的装置，并在吸附载盘(2)内装载改性生物炭；
S2：将待处理有机污染废水通入反应仓(1)内，通过驱动装置(5)使各个吸附载盘(2)上下往复并围绕主轴(311)旋转，通过改性生物炭进行净化吸附；
S3：在反应仓(1)内进行净化处理后，通入后续处理单元进行有机污染废水的后处理。
8.如权利要求7所述的一种利用改性生物炭吸附剂降解有机污染废水的方法，其特征在于，所述改性生物炭的制备方法为：1)将生物质原料置于MgCl2水溶液中浸泡，随后滴加电解质溶液使其电导率为50～800μS/cm，对其施加脉冲电场，所述脉冲电场的电场场强为55～65kV/cm，脉冲宽度35～70μs，脉冲频率900～1300Hz，处理3～5min；2)过滤取出后烘干，然后将生物质原料置于马弗炉进行热解，升温速度为15～20℃，升温至650～730℃保温5～10min后得到改性生物炭。
9.如权利要求8所述的一种利用改性生物炭吸附剂降解有机污染废水的方法，其特征在于，所述MgCl2水溶液的浓度为2.5～3mol/L，所述生物质原料的加入量为15～35g/100mlMgCl2水溶液。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115403205A (zh) * 2022-09-15 2022-11-29 济南市市政工程设计研究院（集团）有限责任公司 一种加载磁性颗粒的污水处理净化工艺及装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN205634970U (zh) * 2016-05-31 2016-10-12 上海力脉环保设备有限公司 一种利用活性炭吸附塔处理有机废水的系统
CN109966815A (zh) * 2019-01-15 2019-07-05 广州林电科技有限公司 一种防堵塞的可持续运行的空气净化设备
CN210356119U (zh) * 2019-07-12 2020-04-21 阜新宇泽化工有限公司 一种用于产品脱色用的活性炭过滤装置
CN111054306A (zh) * 2019-11-19 2020-04-24 南京师范大学 一种改性生物炭及其制备方法与应用方法
US20200298202A1 (en) * 2017-12-12 2020-09-24 Jiangsu Academy Of Agricultural Sciences Preparation Method for Combined Modified Straw Active Particulate Carbon Adsorption Material and Use of Same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN205634970U (zh) * 2016-05-31 2016-10-12 上海力脉环保设备有限公司 一种利用活性炭吸附塔处理有机废水的系统
US20200298202A1 (en) * 2017-12-12 2020-09-24 Jiangsu Academy Of Agricultural Sciences Preparation Method for Combined Modified Straw Active Particulate Carbon Adsorption Material and Use of Same
CN109966815A (zh) * 2019-01-15 2019-07-05 广州林电科技有限公司 一种防堵塞的可持续运行的空气净化设备
CN210356119U (zh) * 2019-07-12 2020-04-21 阜新宇泽化工有限公司 一种用于产品脱色用的活性炭过滤装置
CN111054306A (zh) * 2019-11-19 2020-04-24 南京师范大学 一种改性生物炭及其制备方法与应用方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115403205A (zh) * 2022-09-15 2022-11-29 济南市市政工程设计研究院（集团）有限责任公司 一种加载磁性颗粒的污水处理净化工艺及装置

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