CN202096957U

CN202096957U - 一种活性炭再生与去除苯酚的装置

Info

Publication number: CN202096957U
Application number: CN2011201793820U
Authority: CN
Inventors: 雷晓辉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-05-31
Filing date: 2011-05-31
Publication date: 2012-01-04
Anticipated expiration: 2021-05-31

Abstract

本实用新型公开了一种活性炭再生与去除苯酚的装置，该装置包括一反应室和一再生液室，反应室的外部设置有一个电源，该电源与安装在反应室内部的阳极和阴极相连，反应室的内廓安装有电极调节架，电极调节架上开有透水孔和用于固定电极的电槽，反应室顶部侧壁开有处理水出口，反应室底部侧壁相对设置有苯酚污染水入口和再生液进出水口，再生液室通过再生液泵将再生液顺着管道注入反应室。与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果是：电极间距和使用面积可调，电极安装调换方便，能够在去除苯酚的同时再生活性炭并重复使用再生液，反应器抗负荷变动能力强，能够处理不同浓度的苯酚废水并再生含有不同苯酚量的活性炭，不需要额外的沉淀装置。

Description

一种活性炭再生与去除苯酚的装置

技术领域

本实用新型涉及一种活性炭再生与去除苯酚的装置，属于化工生产专用设备的技术领域。

背景技术

苯酚是重要的基本有机化工原料，其许多下游产品涉及到众多领域，在工业上的用途很广，主要用于制造酚醛树脂、双酚A和己内酰胺。此外，苯酚衍生物如卤代酚、硝基酚、烷基酚可用于医药、农药、油漆、染料、炸药、石油添加剂、脱漆剂、木材防腐剂、香料等的生产，在皮革领域还用来消毒。含酚废水主要来源于焦化、煤气、炼油和以苯酚或酚醛为原料的化工、制药等生产过程，其来源广、数量多、危害大，是各国水污染控制中列为重点解决的有毒有害废水之一。酚类化合物属原型质毒物，对所有生物活体均能产生毒。高浓度酚可使蛋白质凝固，并能继续向体内渗透，引起组织损伤、坏死乃至中毒，而低浓度酚类则可使蛋白质变性。人们如果长期饮用被含酚废水污染的水，还会发生慢性中毒，出现头痛、头晕、失眠、耳鸣、贫血及记忆力衰退等症状。如使用含酚废水灌溉农田，则会使农作物减产或枯死，所以必须采用合适的含酚废水处理技术对其进行处理，所以含酚废水的处理显得日益重要。

对苯酚污染水的净化技术，主要有物理法、化学法、生物法。化学处理法主要是催化氧化法，反应产物很难完全还原成无害的二氧化碳，并且会产生金属离子、金属氧化物或水合金属氧化物等导致二次污染，所以对后续处理要求较高。目前的生物法普遍存在处理效率较低、抗负荷冲击能力弱、不易操作等缺点。物理法中的离子交换法由于具有不受温度影响、抗负荷能力强、成本低、操作简便的优点，受到了广泛采用。但是，为了降低成本以及减少对环境的二次危害，活性炭需要再生及处理再生液中苯酚污染物。目前的活性炭再生技术一般为物理再生，需耗费大量的水，造成再生液的二次处理成本。也可采用生物再生，但仍然会存在二次污染且操作复杂、抗负荷能力低等问题。

在活性炭的再生方面，国内外的授权专利较多，但这些专利所采用的方法主要是使被吸附物质脱离吸附表面重新回到溶液中去，被吸附物质从一种介质转移到另一种介质，并没有完全去除苯酚。同时现有技术存在着操作复杂，再生成本较高，二次污染等问题，或活性炭需要从吸附反应器中取出再进行再生，不利于实际操作。之所以会出现上述的种种问题，关键在于现有技术中缺乏一种能够在同一装置中同时实现活性炭再生与去除苯酚两种功能的设备。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种活性炭再生与去除苯酚的装置，解决现有技术存在的无法同时实现活性炭再生与去除苯酚两种功能的技术缺陷。

本实用新型采用如下技术方案实现：

一种活性炭再生与去除苯酚的装置，其特征在于，该装置包括一反应室和一位于反应室下方并与反应室通过管道联通的再生液室，反应室的外部设置有一个电源，电源的正负极分别通过导线与安装在反应室内部的一阳极和一阴极相连，反应室的内廓安装有电极调节架，所述电极调节架的形状与反应室的形状相匹配，电极调节架上开有透水孔和用于固定电极的电槽，电槽围绕电极调节架的中心线呈对称分布，透水孔密集分布于电极调节架上，反应室顶部侧壁开有处理水出口，反应室底部侧壁相对设置有苯酚污染水入口和再生液进出水口，反应室下边的再生液室通过再生液泵将再生液顺着管道注入反应室。

进一步地，所述反应室为圆柱体，容积是300cm³，再生液室为长方体，容积为200cm³，所述电极调节架为圆盘形，反应室内共有三个电极调节架，分别位于反应室的顶部、中部和底部，并且该三个电极调节架的中轴线相重合，所述电极调节架上的电槽为长方形通透槽，所述透水孔为圆形或椭圆形。再生液可以是浓度为0.2-2.0g/L的K₂8O₄溶液或Na₂SO₄溶液，还可以是浓度为0.2-5.0g/L的KCl溶液或NaCl溶液，并且在这些再生液中至少含有KCl或NaCl。

本实用新型具备的有益技术效果是：

可以调节装置内部的电极间距及电极使用面积，电极安装调换方便；再生液室位于反应室下方，电解再生后再生液在重力的作用下自动流回到再生液室，结构紧凑且能耗低；再生液能被重复使用，极大的降低了成本，同时避免了二次污染；装置制作简单、操作方便，自动化程度高；活性炭能被再生，同时苯酚能被去除，反应器抗负荷变动能力强，能够处理不同浓度的苯酚废水并再生含有不同苯酚量的活性炭，而且还不需沉淀装置，可节省二次处理成本。

附图说明

图1是本实用新型活性炭再生与去除苯酚的装置的结构示意图。

图2是本实用新型电极调节架的结构示意图。

具体实施方式

通过下面对实施例的描述，将更加有助于公众理解本实用新型，但不能也不应当将申请人所给出的具体的实施例视为对本实用新型技术方案的限制，任何对部件或技术特征的定义进行改变和/或对整体结构作形式的而非实质的变换都应视为本实用新型的技术方案所限定的保护范围。

如图1和图2所示的本实用新型优选实施例，反应室3是一个体积为300cm³的圆柱形反应器，电解再生中实际使用体积为100cm³。再生液室11容积为200cm³，由聚乙烯制成。阴极9为Cu/Zn电极，阳极8为Ti/Pt-IrO₂电极，调节电极间距为8mm。电源1为直流稳压器，其有效电压为0-50V，有效电流为0-5A。在本实施例中共有三个电极调节架，分别是电极调节架7a、电极调节架7b、电极调节架7c，电极调节架上有很多不规则排列的透水孔13和电槽12，电槽12用于固定电极，可根据不同需要选用不同间距的电槽，达到自由调节电极间距的目的。透水孔13可以透过苯酚污染水或再生液，使得电解反应充分进行，不会因反应室内安装了电极调节架而妨碍了电解反应的进行。同时，由于有3个调节架，可根据不同需要改变电极放置于反应室内的高度，从而增加自由调节电极的使用面积。

进行去除苯酚和再生活性炭时，将25g活性炭4放入到反应室3中，将含苯酚为200mg/L的污染水通过苯酚污染水入口10抽入到反应室3中，当处理1.0L污染水后，停止抽水，关闭污染水入口。打开再生液泵6，将再生液100mL抽入到反应室3中，开启电源1，调节电流使电流密度为40mA/cm²，电解1小时后，使活性炭再生并去除活性炭中的苯酚，经过处理的无苯酚水从处理水出口2流出。电解再生后，打开再生液进出水口5，反应室3中的再生液在重力的作用下自动流回到再生液室11，完全流入到再生液室11后关闭再生液进出水口5。这时再打开苯酚污染水入口10，再次进行吸附处理。如此同样的条件进行活性炭吸附一一再生过程重复5次试验，测试其吸附能力，吸附能力仍能达到使用前的75％以上水平。这样，活性炭利用其自身的吸附性去除废水中的苯酚，处理完毕后活性炭的吸附能力降低，然后用再生液恢复活性炭的吸附能力，并且在使活性炭再生的同时去除了活性炭自身吸附的苯酚。再生液可以选用浓度为0.2-2.0g/L的K₂SO₄溶液或Na₂SO₄溶液，还可以选用浓度为0.2-5.0g/L的KCl溶液或NaCl溶液，只要这些再生液中至少含有KCl或NaCl即可完成恢复活性炭吸附能力的效果。

本实用新型还可以有另一实施例：在反应室中只有一个电极调节架，这样可以使反应室内部的空间更为充裕，让更多的苯酚废水得到处理并且让再生活性炭的反应过程更为充足。本实施例与第一实施例不同之处仅在于反应室内部的电极调节架数量不同，故在此对其他部分不再赘述。

当然，本实用新型还可以有其他多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可以根据本实用新型做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种活性炭再生与去除苯酚的装置，其特征在于，该装置包括一反应室和一位于反应室下方并与反应室通过管道联通的再生液室，反应室的外部设置有一个电源，电源的正负极分别通过导线与安装在反应室内部的一阳极和一阴极相连，反应室的内廓安装有电极调节架，所述电极调节架的形状与反应室的形状相匹配，电极调节架上开有透水孔和用于固定电极的电槽，电槽围绕电极调节架的中心线呈对称分布，透水孔密集分布于电极调节架上，反应室顶部侧壁开有处理水出口，反应室底部侧壁相对设置有苯酚污染水入口和再生液进出水口，反应室下边的再生液室通过再生液泵将再生液顺着管道注入反应室。

2.根据权利要求1所述的活性炭再生与击除苯酚的装置，其特征在于，所述反应室为圆柱体，容积是300cm³，再生液室为长方体，容积为200cm³，所述电极调节架为圆盘形，反应室内共有三个电极调节架，分别位于反应室的顶部、中部和底部，并且该三个电极调节架的中轴线相重合，所述电极调节架上的电槽为长方形通透槽，所述透水孔为圆形或椭圆形。