CN201321393Y

CN201321393Y - 磁性树脂吸附反应器

Info

Publication number: CN201321393Y
Application number: CNU2008202379417U
Authority: CN
Inventors: 刘海洪; 袁劲梅
Original assignee: Nanjing Cec Environmental Protection Co Ltd
Current assignee: Nanjing Cec Environmental Protection Co Ltd
Priority date: 2008-12-31
Filing date: 2008-12-31
Publication date: 2009-10-07
Anticipated expiration: 2018-12-31

Abstract

磁性树脂吸附反应器，反应器主体是圆柱体和圆台锥体构成，反应器上部的为敞口圆柱体，下部为收口的锥体，锥体轮廓线与垂直地面的直线为0°～55°；反应器内部填充5～20％体积百分比的磁性微粒树脂形成树脂层，实心球体微粒磁性树脂直径介于50～250微米，在反应器主体内部设置一～二层叶桨式搅拌器，上部圆柱体内部高度1/2处设置一层填料，填料下部设有磁性树脂层；在敞口圆柱体的顶部下方0.2～0.8m沿池壁边缘设置圆形集水堰或集水凹槽；设有进水口连接导流筒至反应器主体内下部，反应器主体内底部还设有磁性树脂再生抽出口，再生抽出口连接磁性树脂再生反应器，再生反应器再连接至反应器主体磁性树脂回流口。

Description

磁性树脂吸附反应器

技术领域

本实用新型涉及一种树脂吸附反应设备，特别涉及磁性树脂吸附反应设备，尤其是直径介于50～250um(微米)的实心球体微粒磁性树脂吸附反应设备。

背景技术

在给水、特殊化工废水处理中，经常需要利用离子交换树脂来处理工业溶液，以达到脱色、软化、澄清、去污等目的，但当用普通离子交换树脂处理含有一定悬浮物或本身粘稠的溶液时，不但存在着吸附速度慢、吸附容量小、预处理工序复杂等问题，而且树脂与这类溶液的分离相当困难，再生效率低，微粒实心磁性树脂则克服了以上树脂的缺点，具有比表面积大，抗污能力强，吸附后易于分离，不存在内部孔道堵塞问题，再生后活性恢复程度高，使用寿命长等诸多优点，但当磁性树脂采用传统的固定床或悬浮床作为树脂吸附反应器时存在床层差压高，磁性树脂因相互吸引易压实、破碎，床层局部易沟流，整体接触面积小；反洗时树脂因颗粒细小易流失；吸附与再生间断运行，无法实现连续运行等缺点，严重影响微粒实心磁性树脂吸附性能的正常发挥，有必要针对性的开发适用于微粒磁性树脂的吸附反应器。

发明内容

本实用新型目的是，提出一种适用于微粒实心磁性树脂吸附反应的设备，充分发挥该树脂的吸附容量和树脂的易分离沉降性能，并实现树脂吸附及再生的连续进行。该设备既适用于微粒磁性树脂净给水处理也同时适用于微粒磁性树脂废水及中水处理。

本实用新型的技术解决方案如下：磁性树脂吸附反应器，其特征是反应器主体是圆柱体和圆台锥体构成，反应器上部的为敞口圆柱体，下部为收口的锥体，锥体轮廓线与垂直地面的直线为0°～55°；反应器内部填充5～20％体积百分比的磁性微粒树脂形成树脂层，实心球体微粒磁性树脂直径介于50～250微米，在反应器主体内部设置一～二层叶桨式搅拌器，上部圆柱体内部高度1/2处设置一层填料，填料下部设有磁性树脂层；在敞口圆柱体的顶部下方0.2～0.8m沿池壁边缘设置圆形集水堰或集水凹槽；设有进水口连接导流筒至反应器主体内下部，反应器主体内底部还设有磁性树脂再生抽出口，再生抽出口连接磁性树脂再生反应器，再生反应器再连接至反应器主体磁性树脂回流口。

所述敞口圆柱体与下部为收口的锥体在高度上大致相等。

所述填料布置在填料架上，且布设两层斜管或斜板填料，斜管直径或斜板间隙15～50mm。反应器主体顶部设置操作平台，平台中心设置搅拌电机和伸入反应器主体内部的搅拌轴和叶桨；平台中心下方悬挂导流筒，导流筒底部低于填料架0.2～1.0m。搅拌器叶桨的直径为反应器主体同平面横截面处直径的1/4～1/3，叶桨式搅拌器含二～四叶桨。搅拌器转速2～55r/min可调。

来水通过导流筒自上而下流进入反应设备内部并向上折返与树脂层相接触，浸没于树脂层的变速搅拌器根据出水情况，改变转速实现树脂在层内的可控膨胀运动，树脂表面吸附基团与水中污染物质的充分接触，同时避免磁性树脂的静态吸引粘连；

反应设备可采用钢制或钢筋混凝土结构，上升流速10～30m/h，水中停留时间1～6h。搅拌器采用折叶桨式，根据水处理量及反应设备高度及树脂层高度设置1～2层，折叶数量2～4叶，材质为碳钢防腐、UPVC、PP、ABS等非金属材质，以塑料材质为佳。桨叶直径为所处截面直径的3/1～1/4，搅拌器转速为2～55r/min可调。

树脂层上部磁性树脂在搅动状态部分受上升水流推动上浮，为防止树脂流失，设置双层斜管或斜板填料，在低流速状态磁性树脂相互磁性吸引抱团形成大颗粒后在斜管或斜板中浅层沉淀，并沿斜管或斜板返流回树脂层继续参与反应。

斜管或斜板采用PP、UPVC、玻璃钢等材质，根据处理水质及处理水量设置管内径或间距，一般为15～50mm，斜管或斜板坡度为55～60°，斜长1～1.8m，上下层填料可顺向堆放也可反向堆放。

出水经反应设备顶部延池内壁环形集水堰收集排放，部分树脂经反应设备底部穿孔管或树脂收集斗收集泵入树脂再生反应器进行再生，再生后的树脂由反应设备上部的树脂回流管路经导流筒流回反应设备。

集水堰可采用锯齿集水堰和孔口集水堰，以孔口集水堰为佳；集水堰中水流速度不大于0.6m/s；再生树脂的量和回流再生后树脂的量可通过不同的水质处理要求及实际运行情况进行调整，一般控制在5％～20％之间。

本实用新型的有益效果：

1.特别适合于微粒磁性树脂的吸附反应。

2.磁性树脂与水接触程度可通过搅拌速度动态控制，吸附的充分，吸附反应速度快，水力负荷最大可提高到30m/h，比传统固定床工艺提高2倍以上，占地面积小；

3.反应设备为敞口常压容器，也可采用混凝土制造成本低。

4.磁性树脂与水易于分离，流失率低，运行成本低；

5.磁性树脂吸附反应和失活树脂再生反应的连续进行，失活树脂连续抽出，再生树脂连续回流，设备利用率高；

6.工艺简单，不需要设置复杂的进出水管路和气洗、水洗设备，操作简便可实现自动化运行；

附图说明

图1是本实用新型结构示意图

来水管1、集水堰2、清水区3、填料层4、出水5、缓冲区6、磁性树酯层7、放空8、树酯再生9、磁性树酯再生反应器10、再生回流11、敞口圆柱体12、收口的锥体13、叶桨式搅拌器14、导流筒15。

具体实施方式

采用该设备做为某二步法湿法腈纶工业废水生化后深度处理中磁性树脂吸附反应设备，处理前水质指标及处理量如下：

进水废水的水质水量

	CODcr(mg/l)	BOD₅(mg/l	NH₃-N(mg/l)	水量
	CODcr(mg/l)	BOD₅(mg/l	NH₃-N(mg/l)	水量	生化后废水	220～270	15～30	8～15	50m³/h

该废水与再生回流树脂混合后流入上流式悬浮磁性树脂接触反应设备，废水在反应设备中停留时间不小于60min，采用动态搅拌实现磁性吸附树脂与废水的充分接触，经反应设备上层分离器分离实现树脂与废水的接触后分离。

从反应设备中进行部分磁性树脂持续抽出动态再生，同时持续补充再生后的磁性树脂；补充的再生树脂量与抽出的失活树脂数量一致，控制比例为反应设备中树脂总量的4～8％。

吸附后磁性树脂采用饱和食盐水于再生反应器中进行接触再生；再生后树脂经洗涤重新返回吸附反应设备，再生液排出进行后处理；出水水质CODcr小于50mg/lBOD₅3～5mg/l NH₃-N 2～5～mg/l。

Claims

1、磁性树脂吸附反应器，其特征是反应器主体是圆柱体和圆台锥体构成，反应器上部的为敞口圆柱体，下部为收口的锥体，锥体轮廓线与垂直地面的直线为0°～55°；反应器内部填充5～20％体积百分比的磁性微粒树脂形成树脂层，实心球体微粒磁性树脂直径介于50～250微米，在反应器主体内部设置一～二层叶桨式搅拌器，上部圆柱体内部高度1/2处设置一层填料，填料下部设有磁性树脂层；在敞口圆柱体的顶部下方0.2～0.8m沿池壁边缘设置圆形集水堰或集水凹槽；设有进水口连接导流筒至反应器主体内下部，反应器主体内底部还设有磁性树脂再生抽出口，再生抽出口连接磁性树脂再生反应器，再生反应器再连接至反应器主体磁性树脂回流口。

2、根据权利要求1所述的磁性树脂吸附反应器，其特征是所述敞口圆柱体与下部为收口的锥体在高度上大致相等。

3、根据权利要求1所述的磁性树脂吸附反应器，其特征是所述填料布置在填料架上，且布设两层斜管或斜板填料，斜管直径或斜板间隙15～50mm。

4、根据权利要求1所述的磁性树脂吸附反应器，其特征是反应器主体顶部设置操作平台，平台中心设置搅拌电机和伸入反应器主体内部的搅拌轴和叶桨。

5、根据权利要求1所述的磁性树脂吸附反应器，其特征是平台中心下方悬挂导流筒，导流筒底部低于填料架0.2～1.0m。

6、根据权利要求1所述的磁性树脂吸附反应器，其特征是搅拌器叶桨的直径为反应器主体同平面横截面处直径的1/4～1/3，叶桨式搅拌器含二～四叶桨。