CN213202432U

CN213202432U - 水处理装置及水处理系统

Info

Publication number: CN213202432U
Application number: CN201922313021.XU
Authority: CN
Inventors: 河野大树; 板山繁
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Dongyang Textile Mc Co ltd
Priority date: 2019-12-20
Filing date: 2019-12-20
Publication date: 2021-05-14
Anticipated expiration: 2029-12-20

Abstract

本实用新型涉及可实现水的连续净化，无需更换吸附元件，可以高效且稳定地除去有害有机物质的水处理装置及水处理系统，所述水处理装置具有填充吸附有机物质的吸附元件的处理槽、向所述吸附元件供给含有有机物质的被处理水而进行吸附处理的供给流路、向所述吸附元件供给加热气体而进行脱附处理的供给流路、切换进行吸附处理的阀门以及切换进行脱附处理的阀门。

Description

水处理装置及水处理系统

技术领域

本实用新型涉及从含有有机物质的被处理水中，除去有机物质的装置及系统。特别是用于各种工厂、科研设施、垃圾填埋场等排出的含有有机溶剂等有机物质的废水处理，以及除去地下水、自来水中所含的有机物质等水处理的水处理装置及水处理系统。

背景技术

已有通过吸附被处理水中的有机物质而将其除去、并排出处理水的技术。

实用新型内容

本实用新型要解决的课题

需要一种可以高效且稳定地除去有害有机物质的水处理装置及水处理系统。

本实用新型具有以下构成。

1.一种水处理装置，其特征在于，具有填充吸附有机物质的吸附元件的处理槽、向所述吸附元件供给含有有机物质的被处理水而进行吸附处理的供给流路、向所述吸附元件供给加热气体而进行脱附处理的供给流路、切换进行吸附处理的阀门以及切换进行脱附处理的阀门。

2.根据上述1所述的水处理装置，其特征在于，具有除去、排出附着在所述吸附元件的附着水的结构。

3.根据上述2所述的水处理装置，其特征在于，具有将被排出的所述附着水再次供给至所述水处理装置的供给流路。

4.一种水处理系统，其特征在于，将上述1～3的任意1项所述的水处理装置与下述A～J中的至少1个连接，

A曝气槽

B吸附式活性炭槽

C膜分离装置，其为超滤膜、微滤膜或反渗透膜

D活性污泥膜分离装置

E催化剂燃烧式装置

F直接燃烧式装置

G蓄热燃烧式装置

H冷却式凝结装置

I吸附式溶剂回收装置

J溶剂浓缩装置。

本实用新型的效果

根据本实用新型可以提供：可实现水的连续净化，无需更换吸附元件，可以高效且稳定地除去有害有机物质的水处理装置及水处理系统。

附图说明

【图1】本实用新型的实施方式1的水处理装置的结构图。

【图2】本实用新型的实施方式2的水处理装置的结构图。

【图3】本实用新型的实施方式3的水处理系统的结构图。

【图4】本实用新型的实施方式4的水处理系统的结构图。

【图5】本实用新型的实施方式5的水处理系统的结构图。

【图6】本实用新型的实施方式6的水处理系统的结构图。

【图7】本实用新型的实施方式7的水处理系统的结构图。

【图8】本实用新型的实施方式8的水处理系统的结构图。

【图9】本实用新型的实施方式9的水处理系统的结构图。

【图10】本实用新型的实施方式10的水处理系统的结构图。

【图11】本实用新型的实施方式11的水处理系统的结构图。

【图12】本实用新型的实施方式12的水处理系统的结构图。

符号说明

100：水处理装置、110：送液泵、120，130：处理槽，

121，131：吸附元件、140：送气扇、150：加热器、160：除雾器、V101～109：阀门

200：水处理装置、210：送液泵、220，230，240：处理槽

221，231，241：吸附元件、250：送气扇、260：加热器、270：除雾器

V201～218：阀门、300：曝气装置、310：曝气槽、320：散气管

400：吸附式活性炭处理装置、410：活性炭槽、411；粒状活性炭(GAC)

500：膜处理装置、510：超滤膜(UF)、520：微滤膜(MF)、530：反渗透膜(RO)

600：活性污泥膜分离装置、610：活性污泥槽、620：浸渍型膜组件

700：催化剂式燃烧装置、710：回火防止器、720：送气扇

730：第1热交换器、740：电加热器、750：燃烧炉

751：反应催化剂、760：第2热交换器、800：直接式燃烧装置

810：回火防止器、820：送气扇、830：第1热交换器、840：燃烧炉、841：燃烧器

850：第2热交换器、900：蓄热式燃烧装置、910：回火防止器

920：送气扇、930：燃烧炉、931～933：蓄热材料、934：燃烧器

940：排气扇、V901～909：阀门、1000：冷却式凝结装置

1010：气体冷却器、1100：溶剂回收装置、1110：气体冷却器、1120：除雾器

1130：气体加热器、1140：送气扇、1150，1160：吸附槽

1151，1161：溶剂吸附元件、1170：冷凝器、D1101～D1104：风门

1200：溶剂浓缩系统、1210：气体冷却器、1220：除雾器、1230：气体加热器

1240：送气扇、1250：溶剂浓缩装置、1251：溶剂吸附元件

具体实施方式

以下参照附图详细说明本实用新型的实施方式。另外，以下所示实施方式中，同一或共通部分的符号相同，不重复其说明。此外，存在以下多个实施方式时，如无特别记载，则各个实施方式的特征部分可适当组合，这也在起初的预计之内。

(实施方式1)

图1是实施方式1的水处理装置100的结构图。水处理装置100是通过吸附被处理水中的有机物质而将其除去、并排出处理水的装置。水处理装置100具备有：送液泵110，收纳有吸附元件121、131的处理槽120、130，脱附风扇140，加热器150，除雾器160，切换各流路的阀门V101～V110。

送液泵110令被处理水流入处理槽120、130，如操作条件不需要的话，也可以不设置。

吸附元件121、131是含有吸附材的部件，所述吸附材与被处理水接触后吸附被处理水中的有机物质、与加热气体接触后吸附的有机物质会脱附。作为吸附材，优选含有活性炭·活性炭纤维或沸石、活性氧化铝中的至少一个。吸附材的形状有粒状、纤维状、蜂窝状等。特别优选活性炭纤维。其原因是与水的接触效率高，特别是水中的有机物质的吸附速度快，较之于其他的吸附元件，可以实现极高的吸附效率。活性炭纤维的物性可以根据处理条件适当变更。

处理槽120、130是用于收纳吸附元件121、131的容器，具有令被处理水及加热气体流入吸附元件121、131的流路。

送风扇140用于将脱水及脱附所需的气体在处理槽120、130通流，如操作条件不需要的话，也可以不设置。

加热器150是将气体加热至一定温度、用于生成加热气体的机器。作为加热器150采用的加热方式，有与热媒的热交换、用电加热器加热等，没有特别指定。此外，如操作条件不需要的话，也可以不设置。

除雾器160是除去脱附气体所含的水滴和雾气的机器。可以使用丝网、过滤器、填充物等，没有特别指定。此外，如操作条件不需要的话，也可以不设置。

阀门V101～V110是对后述的处理工序的各流体流路进行切换的配管部件。

接着说明水处理装置100实施的处理。水处理装置100重复实施吸附处理及脱附处理。具体地，在2个处理槽内，一个实行吸附处理，期间另一个实行脱附处理。交替重复这些处理。吸附处理中，将被处理水供给至吸附元件121或131，被处理水中含有的有机物质被吸附·除去，作为处理水被排出。由此，被处理水中的有机物质被除去。脱附处理中，将加热气体供给至该吸附元件，有机物质从该吸附元件脱附，含有浓缩的有机物质的脱附气体被排出。然后，脱附气体通过除雾器160，从水处理装置100排出。通过该操作，吸附元件被再生。一系列的处理的结束后，切换各处理槽的处理工序。具体地，处理槽120 实施吸附处理时，阀门V101及V103打开，阀门V102及V104关闭，原水流入处理槽120。在此期间，阀门V106及V108打开，阀门V105及V107关闭，加热气体流入处理槽130，处理槽130实施脱附处理。此外，通过打开阀门V109、关闭阀门V110，脱附气体被从水处理装置100排出。然后，通过对阀门V101～V108进行与上述相反的开关操作，处理槽 120切换实行脱附处理，处理槽130切换实行吸附处理。通过重复实施该操作，被处理水在水处理装置100中得到连续处理。

水处理装置100中，优选在脱附处理前实施脱水处理。脱水处理指的是，除去附着在吸附元件121、131上的水分(脱水)并作为除去水排出的处理。通过加入脱水处理，可以抑制之后的脱附处理施加的热能。作为脱水方法，有重力脱水、气体的高速通流等，优选使用脱附处理中使用的通过加热器150前的气体。这是因为无需另外设置脱水装置，可以抑制脱水处理中的加热器的热能。此外，优选可以将除去水再次供给至水处理装置100 的结构。这是因为无需另外进行排水处理。具体地，在处理槽120切换进入脱附处理前，打开阀门V105，令气体不通过加热器150而供给到处理槽120后，打开阀门V110，关闭阀门V109，由此，除去水被送回至原水，在一定时间后，关闭阀门V110，打开阀门V109，由此，处理槽120切换进入脱附处理。作为脱水处理中气体不通过加热器150而进行供给以外的方法，也可以使用在脱水处理中关闭加热器的方法。方法并不特别限定。

实施方式1的水处理装置100中，是使用了处理槽120、130的2个处理槽进行的说明，但处理槽数量没有限制，也可以分割成多个。

(实施方式2)

图2是实施方式2的水处理装置200的结构图。相对于水处理装置100，水处理装置200是用于更高效的从被处理水中除去有机物质的水处理装置。水处理装置200中，在水处理装置100的结构之上，追加有1个具备吸附元件的处理槽，并且追加有可以实行以下处理的阀门。吸附处理由2个处理槽、脱附处理由1个处理槽实施。各处理实行一定时间后，实施吸附处理的2个处理槽中，吸附上游侧的处理槽切换进入脱附处理，吸附下游侧的处理槽切换进入吸附上游侧的吸附处理，实施脱附处理的处理槽切换进入吸附下游侧的吸附处理。

水处理装置200中，是使用了图2所示的处理槽220、230、240的3个处理槽的说明，但处理槽数量没有限制，也可以根据处理条件而增加处理槽数量。

(实施方式3～6)

图3～6是实施方式3～6的水处理系统30A、40A、50A、60A的结构图。水处理系统30A、40A、50A、60A是组合了水处理装置100和前处理装置的系统。作为该前处理装置，有曝气装置300、吸附式活性炭处理装置400、膜处理装置500、活性污泥膜分离装置600。

图3所示的实施方式3的水处理系统30A中，在水处理装置100的上游具备有：具有曝气槽310的曝气装置300，曝气槽310具备有散气管320。

图4所示的实施方式4的水处理系统40A中，在水处理装置100的上游具备有：具有活性炭槽410的吸附式活性炭处理装置400，活性炭槽410中填充了粒状活性炭(GAC) 411。

图5所示的实施方式5的水处理系统50A中，在水处理装置100的上游具备有：具有超滤膜(UF)510、微滤(MF)520及反渗透(RO)膜分离装置520的膜处理装置500。膜处理装置500无需具有全部的超滤膜510、微滤膜520、反渗透膜530等分离膜，有1 个以上即可。

图6所示的实施方式6的水处理系统60A中，在水处理装置100的上游具备有：具有活性污泥处理槽610和浸渍型膜组件620的活性污泥膜分离装置600。

被处理水中的有机物质浓度·负荷较高时，可以通过曝气装置300或活性污泥膜分离装置600进行前处理而降低浓度·负荷。此外，通过吸附式活性炭处理装置400、膜处理装置500进行前处理而除去吸附元件的劣化成分，可以使吸附元件121、131保持较长的更换周期。

(实施方式7～9)

图7～9是实施方式7～9的水处理系统70A、80A、90A的结构图。水处理系统70A、80A、90A是组合了水处理装置100、对水处理装置100排出的脱附气体进行处理的后处理装置的系统。实施方式7～9中，作为后处理装置，使用燃烧装置。作为该燃烧装置，有催化剂式燃烧装置700、直接燃烧装置800、蓄热式燃烧装置900，将脱附气体氧化分解。

图7所示的实施方式7的水处理系统70A中，在水处理装置100的下游具备有：具有燃烧炉750的催化剂式燃烧装置700，燃烧炉750使用了反应催化剂751。作为反应催化剂751，可举出铂·钯等。

图8所示的实施方式8的水处理系统80A中，在水处理装置100的下游具备有：具有燃烧炉840的直接式燃烧装置800，燃烧炉840使用了燃烧器841。

图9所示的实施方式9的水处理系统90A中，在水处理装置100的下游具备有：具有燃烧炉930的蓄热式燃烧装置900，燃烧炉930使用蓄热材料931～933和燃烧器934。作为蓄热材料931～933，可举出陶瓷等。

图7～9中图示的燃烧装置是燃烧器式的，也可以是电加热器式。此外，如图7、8例示的，也可以通过与处理气体的热交换，进行燃烧装置及水处理装置100的加热气体的预热。

(实施方式10、11)

图10、11是实施方式10、11的水处理系统100A、110A的结构图。水处理系统100A、110A是组合了水处理装置100、对水处理装置100排出的脱附气体进行处理的后处理装置的系统。实施方式10、11中，作为后处理装置，使用回收装置。作为该回收装置，有通过冷却式凝结装置1010令脱附气体含有的有机物质液化凝结的冷却式凝结装置1000，通过调温·湿装置1110、1120、1130调整脱附气体的温度·湿度后，通过吸附式溶剂回收装置对有机物质进行处理，回收液体的溶剂回收装置1100。

冷却式凝结装置1000有与冷媒的热交换装置、深冷装置等。

溶剂回收装置1100使用公知的即可。例如，中国专利注册编号ZL201110161539.1，ZL201380065297.3，中国实用新型注册编号ZL201120200421.0，ZL201320397550.2，ZL201320397670.2，ZL201320405585.6，国际公开公报WO2018/101255记载的。

图10所示的实施方式10的水处理系统100A中，在水处理装置100的下游具备有冷却式凝结装置1000。此外，图11所示的实施方式11的水处理系统110A中，在水处理装置100的下游具备有溶剂回收装置1100。

(实施方式12)

图12是实施方式12的水处理系统120A的结构图。水处理系统120A是组合了水处理装置100、对水处理装置100排出的脱附气体进行处理的后处理装置的系统。图12所示的实施方式12的水处理系统120A中，在水处理装置100的下游具备有作为后处理装置的溶剂浓缩系统1200。溶剂浓缩系统1200是在通过调温·湿装置1210、1220、1230调整脱附气体的温度·湿度后，通过具有溶剂吸附元件1251的吸附式溶剂浓缩装置1250，对脱附气体风量及有机物质浓度进行浓缩的系统。作为溶剂浓缩装置1250，使用公知的即可。例如，中国专利注册编号104394962，107530616，中国实用新型注册编号201920568689.6，201920617070.X记载的。溶剂浓缩装置1250排出的浓缩气体可通过例如实施方式7～11记载的后处理装置进行处理。

图3～12中图示的是使用了水处理装置100的系统，也可以是使用了水处理装置200 的系统。

此外，以上说明的本发明的实施方式中，并没有特别显示并说明泵等流体搬送装置和储存槽等流体贮存装置等的结构要素，这些结构要素根据需要配置在适当的位置即可。

Claims

2.根据权利要求1所述的水处理装置，其特征在于，具有除去、排出附着在所述吸附元件的附着水的结构。

3.根据权利要求2所述的水处理装置，其特征在于，具有将被排出的所述附着水再次供给至所述水处理装置的供给流路。

4.一种水处理系统，其特征在于，将权利要求1～3的任意1项所述的水处理装置与下述A～J中的至少1个连接，