CN212651584U - 一种活性炭再生与废水协同处理装置 - Google Patents

Abstract

一种活性炭再生与废水协同处理装置，包括活性炭吸附/脱附器，活性炭吸附/脱附器通过循环管道连接有溶剂存储箱，循环管道上还设置有溶剂循环泵；还包括中央控制器，溶剂循环泵与中央控制器连接；溶剂存储箱还连接有废水处理设备。本实用新型提供了一种能够实现活性炭高效脱附与废水处理一体化的活性炭再生与废水协同处理装置。

Description

一种活性炭再生与废水协同处理装置

技术领域

本实用新型涉及环保设备技术领域，尤其涉及一种活性炭再生与废水协同处理装置。

背景技术

制药、化工行业的生产过程中常常产生含有机类污染物的废气。此类废气不可直接排放至空气中，需要对其进行处理，使废气中的有机类污染物浓度降低至排放标准以下才可排放。废气处理方法有多种，其中，利用活性炭吸附原理进行废气处理的方法应用广泛，而活性炭吸附方法面临吸附饱和后无法继续使用的问题。目前存在多种活性炭再生方法，其中，高温蒸汽脱附方法比较常用。但这种方法所用到的设备管理复杂、安装困难，而且蒸汽只能一次性使用，蒸汽用量大，成本高且不符合环保理念。

高温蒸汽脱附产生的废气含有机类污染物浓度较高，因此，不可直接排放。通常采用高温焚烧或催化燃烧将其分解，或者通过冷凝将废气变成废水。其中，高温焚烧或催化燃烧存在较大的安全隐患，且燃烧剂用量难以控制；而冷凝产生的废水则难以得到进一步处理或利用。而且，高温蒸汽脱附效果一般，脱附不够彻底。而且，如果将废气变成废水，有机类污染物只是得到转移，但是没有被彻底处理，还需要对废水作进一步处理。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种活性炭再生与废水协同处理装置，其能够实现活性炭高效脱附与废水处理一体化。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种活性炭再生与废水协同处理装置，包括活性炭吸附/脱附器，所述活性炭吸附/脱附器通过循环管道连接有溶剂存储箱，所述循环管道上还设置有溶剂循环泵；还包括中央控制器，所述溶剂循环泵与所述中央控制器连接；所述溶剂存储箱还连接有废水处理设备。

优选地，所述活性炭吸附/脱附器还包括进液口、上层排液口和底部排液口。所述进液口设置在活性炭吸附/脱附器上靠近顶部的位置，所述上层排液口设置在活性炭板的顶部的上方。

优选地，所述循环管道上还设置有过滤器，所述过滤器与所述活性炭吸附/脱附器的进液口连通。

优选地，所述溶剂循环泵设置在所述溶剂存储箱和所述过滤器之间的循环管道上。所述溶剂存储箱、溶剂循环泵、过滤器和活性炭吸附/脱附器在所述循环管道上依次连接。

优选地，所述进液口、上层排液口和底部排液口均设有阀门，所述阀门均与所述中央控制器连接。

优选地，所述活性炭吸附/脱附器还连接有底排管道。在所述活性炭吸附/脱附器的底部至少设置一排所述底排管道，所有底排管道会合于所述底部排液口。所述上层排液口和底部排液口后的管道会合于所述循环管道。

优选地，所述活性炭吸附/脱附器包括活性炭板、进气口和排气口。进一步地，所述活性炭板的数量至少为一件，所述活性炭板平行排列设置。

优选地，所述进气口处连接有第一检测探头，所述排气口处连接有第二检测探头，所述第一检测探头和第二检测探头分别与所述中央控制器连接。所述第一检测探头和第二检测探头将检测到的信号发送给所述中央控制器，由中央控制器进行分析处理。所述第一检测探头检测的是活性炭吸附前废气中含有的有机类污染物的浓度，所述第二检测探头检测的是活性炭吸附后气体中含有的有机类污染物的浓度。当所述第一检测探头检测到的浓度和所述第二检测探头检测到的浓度的差值小于预定值时，说明活性炭吸附/脱附器中活性炭的吸附能力已经不合格，由中央控制器开启脱附过程。

优选地，所述溶剂存储箱内设置有加热器，所述加热器与所述中央控制器连接。进一步地，设置加热的温度为50～80℃。

优选地，所述溶剂存储箱内还设置有温度检测探头，所述温度检测探头与所述中央控制器连接。所述温度检测探头实时监测溶剂存储箱内溶剂的温度，将温度信号输送给中央控制器，由中央控制器控制加热器以维持溶剂的温度。

所述进气口处的气体为生产过程中产生的含有机类污染物的废气，所述排气口处的气体为经过活性炭吸附后含有机类污染物浓度低于排放标准的气体。所述废气中含有可直接排放的气体和不可直接排放的有机类污染物。

开启脱附过程时，由中央控制器依次打开加热器、溶剂循环泵和进液口阀门；脱附反应结束后，再由中央控制器依次打开上层排液口阀门和底部排液口阀门。

优选地，所述废水处理装置包括反应器，所述反应器顶部设置有进液口、第一加药口和第二加药口，中部设置有液体分布器，所述液体分布器为伸向所述反应器下半部的L型管道，所述液体分布器包括纵向管道和横向管道，所述纵向管道与所述第一加药口连通，所述横向管道的一端与所述纵向管道连接，所述横向管道的另一端封闭，所述横向管道上设置有多个朝向所述反应器底部的分布盘，所述分布盘上开设有多个分布孔，所述反应器底部设置有排液口和排污口。

优选地，所述分布孔为圆形分布孔，且均匀设置在所述分布盘上。

优选地，所述反应器内还设置有曝气器，所述曝气器设在所述液体分布器的下方。所述曝气器为曝气管，曝气管的设置不会影响反应器内液体的流动以及污泥的沉淀。

优选地，所述反应器内还设置有搅拌装置，所述搅拌装置设在所述液体分布器横向管道的上方。所述液体分布器的设置不会影响所述搅拌装置的运行。

优选地，所述搅拌装置包括搅拌轴和多个搅拌桨。

优选地，所述反应器内还设置有加热板，所述加热板固定安装在所述反应器的内壁上。所述加热板为表层耐强腐蚀的电加热器。进一步地，可以在所述反应器内壁上均匀间隔安装多块加热板，使受热更均匀。

优选地，所述排液口为伸缩管形式。所述伸缩管的各节管道的内径依次减小，每一节管道均可自由上升或下降，通过管道的伸缩，可以调节所述反应器内排液管道的高度，从而控制排出液体的量。

优选地，所述反应器底部设置有多个集泥斗，所述集泥斗下方连通所述排污口，所述排液口位于所述集泥斗的上方。

优选地，所述第一加药口和所述第二加药口上分别连接有加药计量泵。

优选地，所述液体分布器的内壁和外壁均镀有耐腐蚀性材料。所述耐腐蚀性材料可以是涂氟塑料。

优选地，所述排液口、排污口均设置有阀门。

优选地，所述进液口、排液口、排污口均设置有泵。

与现有技术相比，本实用新型的优点和效果：

1、本实用新型采用溶剂再生法对活性炭进行再生，先将废气中的有机类污染物通过吸附作用转移到活性炭上，再通过脱附作用将有机类污染物从活性炭上转移到溶剂中，将废气转换为废水。与其他活性炭再生方法相比，溶剂再生法利用溶剂与活性炭的充分接触以及有机溶剂的萃取作用，可以将不易脱附的物质萃取出来，使活性炭脱附更加彻底，实现了活性炭的高效脱附。

2、与蒸汽脱附方法中蒸汽是一次性使用的、即便收集冷凝废水、也无法再直接利用相比，本实用新型将脱附使用后的溶剂进行存储，等待下一次脱附过程，使一批溶剂可以进行多次的活性炭再生。溶剂可重复多次使用，节约了活性炭再生的成本。本实用新型结构简单，设备管理成本低。只需在溶剂中有机类污染物达到饱和时，更换新鲜的溶剂即可。将活性炭脱附后达到饱和的溶剂即有机废水送入本实用新型的废水处理设备中，进行废水处理。

3、本实用新型将活性炭中吸附的有机类污染物利用溶剂再生法脱附出来，得到有机废水，再利用废水处理设备对废水进行高效氧化处理，实现活性炭高效脱附和废水处理智能一体化，最终实现洁净排放。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中废水处理设备的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中废水处理设备内的分布盘的仰视图。

示意图符号说明：

101、活性炭吸附/脱附器；102、溶剂存储箱；103、溶剂循环泵；104、过滤器；105、循环管道；106、加热器；107、活性炭板；108、进气口；109、排气口；110、进液口；111、上层排液口；112、底部排液口；113、第一检测探头；114、中央控制器；115、底排管道；116、第二检测探头；117、温度检测探头；200、废水处理设备；201、反应器；202、进液口；203、第一加药口；204、第二加药口；205、液体分布器；206、纵向管道；207、横向管道；208、分布盘；209、排液口；210、排污口；211、分布孔；212、曝气器；213、搅拌装置；214、搅拌轴；215、搅拌桨；216、加热板；217、集泥斗；218、加药计量泵；219、隔膜泵；220、基坑排污泵；221、电动阀；222、手动球阀；223、压滤机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。本实用新型中的实施例仅为优选的实施例，本实用新型不仅限于此。

实施例

如图1、图2和图3所示，一种活性炭再生与废水协同处理装置，包括活性炭吸附/脱附器101，活性炭吸附/脱附器101通过循环管道105连接有溶剂存储箱102，循环管道105上还设置有溶剂循环泵103；还包括中央控制器114，溶剂循环泵103与中央控制器114连接；溶剂存储箱102还连接有废水处理设备200。

在一个实施方案中，活性炭吸附/脱附器101还包括进液口110、上层排液口111和底部排液口112。进液口110设置在活性炭吸附/脱附器101上靠近顶部的位置，可以有效避免进液时溶剂的回流。通过上层排液口111和底部排液口112的设置，使上层滤渣随溶剂从上层排液口111排出，沉淀滤渣随溶剂从底部排液口112排出。上层滤渣为从活性炭中洗脱出来的比重较小的悬浮颗粒杂质，沉淀滤渣为比重较大的悬浮颗粒杂质。通过上层排液口111的设置可以避免小悬浮颗粒杂质在溶剂排出过程中被活性炭重新吸附，而沉淀滤渣中的大悬浮颗粒杂质不易被活性炭重新吸附，可以随溶剂直接通过底排管道115进入底部排液口112排出。通过上层排液口111和底部排液口112的设置，可以有效减少活性炭脱附过程中的再吸附，从而使活性炭脱附更加彻底。上层排液口111设置在活性炭板107的顶部的上方，防止小悬浮颗粒随上层溶剂排出时重新进入活性炭板107中。

在一个实施方案中，循环管道105上还设置有过滤器104，过滤器104与活性炭吸附/脱附器101的进液口110连通。过滤器104为管式过滤器，方便设置在循环管道105上。

在一个实施方案中，溶剂循环泵103设置在溶剂存储箱102和过滤器104之间的循环管道105上。溶剂由溶剂循环泵103泵出后，通过过滤器104除去溶剂内的固体颗粒杂质，然后再将溶剂送入活性炭吸附/脱附器101中，避免固体颗粒杂质再次吸附在活性炭上。过滤器104有较大阻力，必须利用溶剂循环泵103的动力才能将溶剂顺利过滤，因此，过滤器104设置在溶剂循环泵103与活性炭吸附/脱附器101的进液口110之间的循环管道105上。

在一个实施方案中，进液口110、上层排液口111和底部排液口112均设有阀门，阀门均与中央控制器114连接。阀门均为电动球阀，由中央控制器114控制阀门的开启和关闭。

在一个实施方案中，活性炭吸附/脱附器101还连接有五排底排管道115，所有底排管道115会合于底部排液口112。上层排液口111和底部排液口112后的管道会合于循环管道105。通过设置多排底排管道115，能够使带有杂质的溶剂更加彻底地排出活性炭吸附/脱附器101。

在一个实施方案中，活性炭吸附/脱附器101包括活性炭板107、进气口108和排气口109。所述活性炭板107平行排列设置五件。

在一个实施方案中，进气口108处连接有第一检测探头113，排气口109处连接有第二检测探头116，第一检测探头113和第二检测探头116分别与中央控制器114连接。

在一个实施方案中，溶剂存储箱102内设置有加热器106，加热器106与中央控制器114连接。设置加热温度为60℃。利用高温溶剂进行活性炭脱附，可以使活性炭脱附得更加彻底。高温作用会提高活性炭脱附效率，加速活性炭的脱附。

在一个实施方案中，溶剂存储箱102内还设置有温度检测探头117，温度检测探头117与中央控制器114连接。

在一个实施方案中，溶剂可以根据不同的活性炭种类和不同的废气种类选择有机溶剂。通常采用复配的溶剂，很少采用单一溶剂。

中央控制器接受来自第一检测探头113、第二检测探头116和温度检测探头117的信号，并且，控制加热器106、溶剂循环泵103、进液口110阀门、上层排液口111阀门和底部排液口112阀门的开启与关闭。

在一个实施方案中，废水处理设备200包括反应器201，反应器201顶部设置有进液口202、第一加药口203和第二加药口204，中部设置有液体分布器205，液体分布器205为伸向反应器201下半部的L型管道，液体分布器205包括纵向管道206和横向管道207，纵向管道206与第一加药口203连通，横向管道207的一端与纵向管道206连接，横向管道207的另一端封闭，横向管道207上设置有多个朝向反应器201底部的分布盘208，分布盘208上开设有多个分布孔211，反应器201底部设置有排液口209和排污口210。设计朝向反应器底部的分布盘，可以有效防止废水中的沉淀杂质堵塞分布孔。相比于直接在管道上打孔，使用设有多个分布孔的分布盘可以使药剂分散更加均匀，使氧化反应更完全、药剂利用率提高。

在一个实施方案中，分布孔211为圆形分布孔，且均匀设置在分布盘208上。

在一个实施方案中，反应器201内还设置有曝气器212，曝气器212设在液体分布器205的下方。使用曝气器212对废水进行曝气，充分利用了空气中氧气的作用，提高了氧化反应效率。一方面，可以利用空气中的氧气氧化废水中的一部分有机物；另一方面，还可以增加废水中的溶解氧，为后续氧化反应提供氧气。曝气的微孔气体具有搅拌功能，可以增加药剂和废水的反应几率。

在一个实施方案中，反应器201内还设置有搅拌装置213，搅拌装置213在液体分布器205横向管道207的上方。反应器201中的高浓度废水具有一定的粘稠度，需要搅拌才能加速其反应，使反应完全，提高氧化反应效率。

在一个实施方案中，搅拌装置213包括搅拌轴214和两个搅拌桨215。

在一个实施方案中，反应器201内还设置有加热板216，加热板216固定安装在反应器201的内壁上。加热板216为特氟龙电加热器。在反应器201中设置加热板216，通过对反应体系的加热，可以提高氧化反应的效率。

在一个实施方案中，排液口209为伸缩管形式。通过调节排液管道的高度，以满足不同反应所需要的排液量。

在一个实施方案中，反应器201底部设置有多个集泥斗217，集泥斗217下方连通排污口210，排液口209位于集泥斗217的上方。设置多个集泥斗217可使污泥快速沉淀。

在一个实施方案中，第一加药口203和第二加药口204上分别连接有加药计量泵218。通过加药计量泵218的设置，可以精准投放反应所需的催化剂和氧化剂，减少反应过程中药剂的浪费。

在一个实施方案中，液体分布器205的内壁和外壁均镀有耐腐蚀性材料。耐腐蚀性材料为涂氟塑料。液体分布器205与第一加药口203连通，而第一加药口203中加入强氧化剂，强氧化剂为强腐蚀性液体，将液体分布器205管道以及分布盘208的内壁与外壁均镀上一层耐腐蚀性材料，可以有效延长液体分布器205的使用寿命。

在一个实施方案中，排液口209、排污口210均设置有阀门。排液口209处连接电动阀221，排污口210处连接手动球阀222。

在一个实施方案中，进液口202、排液口209、排污口210均设置有泵。进液口202和排液口209连接隔膜泵219，排污口210连接基坑排污泵220。通过基坑排污泵220，将反应产生的污泥泵入压滤机223，进行压滤。

在一个实施方案中，第一加药口203中投放过氧化氢溶液，第二加药口204中投放硫酸亚铁溶液。

本实用新型的使用过程：

废气进入进气口108，送入活性炭吸附/脱附器101中进行吸附，吸附完成后再从排气口109排出。当第一检测探头113检测到的浓度和第二检测探头116检测到的浓度的差值小于预定值时，说明活性炭吸附/脱附器101中活性炭的吸附能力已经不合格，由中央控制器114开启脱附过程。

首先打开加热器106，对溶剂存储箱102内的溶剂进行加热至60℃，然后打开溶剂循环泵103，溶剂从溶剂存储箱102中通过溶剂循环泵103泵出，进入过滤器104，过滤除去固体颗粒杂质后，打开进液口110阀门，溶剂通过进液口110进入活性炭吸附/脱附器101。等溶剂浸没活性炭板107后，关闭进液口110阀门，溶剂与活性炭板107进行脱附反应。反应结束后，先打开上层排液口111阀门，上层溶剂通过上层排液口111排出至循环管道105后回到溶剂存储箱102；然后，关闭上层排液口111阀门，打开底部排液口112阀门，剩余溶剂通过底排管道115流向底部排液口112排出至循环管道105后回到溶剂存储箱102，等待下一次脱附过程开启，多次重复使用。

当溶剂中有机类污染物达到饱和时，更换新鲜的溶剂。将饱和的溶剂即有机废水送入废水处理设备200。

将有机废水通过进液口202处的隔膜泵219泵入反应器201，开启曝气器212，进行曝气。然后，开启加热板216和搅拌装置213，将加热板216温度设置在60℃左右，将废水加热。通过第二加药口204将硫酸亚铁溶液投入反应器201内，通过第一加药口203将过氧化氢溶液投入液体分布器205中，过氧化氢溶液从分布盘208中均匀分散至反应器201内。进行反应，始终维持搅拌，保持温度在60℃左右。反应结束后，先打开排液口209处的电动阀221和隔膜泵219，将反应后的液体通过排液口209排出。然后再打开排污口210处的手动球阀222和基坑排污泵220，将集泥斗217中沉淀的污泥通过排污口210排出，污泥通过基坑排污泵220泵入压滤机223中进行压滤。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种活性炭再生与废水协同处理装置，其特征在于，包括活性炭吸附/脱附器，所述活性炭吸附/脱附器通过循环管道连接有溶剂存储箱，所述循环管道上还设置有溶剂循环泵；还包括中央控制器，所述溶剂循环泵与所述中央控制器连接；所述溶剂存储箱还连接有废水处理设备。

2.根据权利要求1所述的活性炭再生与废水协同处理装置，其特征在于，所述活性炭吸附/脱附器还包括进液口、上层排液口和底部排液口。

3.根据权利要求2所述的活性炭再生与废水协同处理装置，其特征在于，所述循环管道上还设置有过滤器，所述过滤器与所述活性炭吸附/脱附器的进液口连通。

4.根据权利要求3所述的活性炭再生与废水协同处理装置，其特征在于，所述溶剂循环泵设置在所述溶剂存储箱和所述过滤器之间的循环管道上。

5.根据权利要求1所述的活性炭再生与废水协同处理装置，其特征在于，所述活性炭吸附/脱附器包括活性炭板、进气口和排气口。

6.根据权利要求5所述的活性炭再生与废水协同处理装置，其特征在于，所述进气口处连接有第一检测探头，所述排气口处连接有第二检测探头，所述第一检测探头和第二检测探头分别与所述中央控制器连接。

7.根据权利要求1所述的活性炭再生与废水协同处理装置，其特征在于，所述溶剂存储箱内设置有加热器，所述加热器与所述中央控制器连接。

8.根据权利要求1所述的活性炭再生与废水协同处理装置，其特征在于，所述废水处理设备包括反应器，所述反应器顶部设置有进液口、第一加药口和第二加药口，中部设置有液体分布器，所述液体分布器为伸向所述反应器下半部的L型管道，所述液体分布器包括纵向管道和横向管道，所述纵向管道与所述第一加药口连通，所述横向管道的一端与所述纵向管道连接，所述横向管道的另一端封闭，所述横向管道上设置有多个朝向所述反应器底部的分布盘，所述分布盘上开设有多个分布孔，所述反应器底部设置有排液口和排污口。

9.根据权利要求8所述的活性炭再生与废水协同处理装置，其特征在于，所述反应器内还设置有曝气器，所述曝气器设在所述液体分布器的下方。

10.根据权利要求8所述的活性炭再生与废水协同处理装置，其特征在于，所述反应器内还设置有加热板，所述加热板固定安装在所述反应器的内壁上。

Images