CN216584297U - 用于处理工业废水的吸附再生装置 - Google Patents

Abstract

用于处理工业废水的吸附再生装置，包括吸附塔和臭氧发生器，所述吸附塔内由下至上依次设有配水机构、曝气管和活性焦层，所述吸附塔的顶侧设有出水机构，所述臭氧发生器与曝气管连通。本实用新型的反应条件温和、反应效率高、维护简单，为适用于各种难降解工业废水的深度处理，吸附出水效果佳；解决了饱和活性焦无法处置的问题，能够实现活性炭原位脱附再生，既能保证良好的脱附再生效果，又能实现吸附与脱附过程的循环。

Description

用于处理工业废水的吸附再生装置

技术领域

本实用新型涉及用于处理工业废水的吸附再生装置，尤其涉及用于深度处理难降解工业废水的吸附再生装置。

背景技术

工业废水成分复杂，除了含有常规污染物外，还存在重金属离子、难降解杂环类物质以及各种有毒有害物质。经生化处理后，尾水中常含有一些化学和生物稳定性高、可生化性差的难降解有机物，会对环境造成不良影响，因此常采用物化手段进行深度处理。一般物化手段多是添加混凝剂、氧化剂或吸附剂等方法。混凝过程主要去除呈胶体和悬浮状态的有机、无机污染物，所表现出来的是对尾水色度和浊度的去除，药剂消耗量较大且需要反复调节pH值来强化废水的处理效果；以臭氧为基础的高级氧化技术是利用臭氧的氧化性氧化废水中有机物，而臭氧在水中溶解度低，会有大量的臭氧被浪费掉。

添加吸附剂深度处理生化尾水的投资成本低、出水水质高，是一种发展前景非常好的技术。在各种炭基吸附剂中，活性焦有近似于活性炭的结构和特性。相比于活性炭，活性焦的价格相对便宜且使用率高、吸附容量大，有广阔应用前景。活性焦固定床吸附去除有机物初期的出水水质好，但随着活性焦吸附饱和，出水水质变差，需将装置停止工作进行活性焦更换。替换下的活性焦若废弃会产生二次污染，给企业带来环保问题并增加管理和运行费用。在国家环保政策日趋完善下，解决废活性焦的处置是环保产业可持续发展的重大问题。

活性焦再生是指运用物理、化学等方法对吸附饱和后的活性焦进行处理，恢复其吸附性能，达到重复使用的目的。热再生法是发展历史最长、应用最广泛的一种再生方法，但热再生法对设备要求严格，且活性焦移位再生会增加活性焦的损失率。因此，急需寻找一种活性焦原位吸附再生工艺，以实现吸附工艺的可持续运行，降低活性焦损失。化学氧化是化学降解难降解有机物的一种有效方法，高氧化势的氧化剂能够破坏有机物的价键，将有机物氧化为二氧化碳和水。但在污水深度处理中直接应用时，受限于较低的污染物浓度，其反应效率并不高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于处理工业废水的吸附再生装置，以提升处理效率。

本实用新型采用的技术方案如下：

用于处理工业废水的吸附再生装置，包括吸附塔和臭氧发生器，所述吸附塔内由下至上依次设有配水机构、曝气管和活性焦层，所述吸附塔的顶侧设有出水机构，所述臭氧发生器与曝气管连通。

进一步地，所述曝气管和活性焦层之间设有砾石层，砾石层可起到承托作用。

进一步地，所述配水机构包括由下至上依次设置的进水口、导流板和配水板，所述曝气管搁置于配水板上。如此，可使得进水水流均匀分布，并进入活性焦层。

进一步地，所述配水板为多孔配水板。

进一步地，所述臭氧发生器和曝气管之间连通有臭氧浓度检测仪。

进一步地，所述臭氧发生器为电解式臭氧发生器。可选地，臭氧发生器产出的臭氧浓度为1mg/L。

进一步地，还包括氧气瓶，所述氧气瓶与臭氧发生器连通，以提供产生臭氧的原料。

进一步地，所述出水机构为出水堰，如此可实现连续出水。

进一步地，所述活性焦层的厚度为4-6m，更进一步为4.5-5.5m。

进一步地，所述砾石层的厚度为0.4-0.6m，更进一步为0.45-0.55m。

采用上述吸附再生装置处理工业废水时，可按如下步骤进行：

(1)将待处理的工业废水的生化尾水泵入吸附塔中，与活性焦逆向接触，使生化尾水中的有机物被活性焦深度吸附，吸附后的生化尾水经出水机构排出；

(2)活性焦吸附饱和后，启动臭氧发生器，采用臭氧氧化再生工艺，即通过臭氧发生器产生臭氧，并由曝气管进入吸附塔进行活性焦氧化再生，实现有机物的氧化脱附和无机化；

(3)脱附完成后，重复步骤(1)，并以此循环。

进一步是，所述工业废水为有机工业废水。

进一步地，上述工业废水包括造纸工业废水、纺织工业废水、石油化工废水中的一种或几种。

进一步地，活性焦的孔径及比表面积可根据待处理工业废水中有机物的分子量选择。

可选地，活性焦的比表面积≥550m²/g，强度≥85％，粒径为1-10mm，堆积密度为0.3-0.6g/cm³。

本实用新型将化学氧化与活性焦再生相结合，以活性焦为反应载体，将极大促进不同的活性氧物种的产生，从而增强有机物的矿化，提升反应效率。本实用新型将以污水处理厂深度处理常用氧化剂臭氧为氧化剂，进行活性焦再生，高效、成本低，具有较好的推广应用前景。

本实用新型的用于处理工业废水的吸附再生装置结构简单紧凑，处理高效、适用范围广、维护方便、投资成本低，可实现对难降解工业废水的深度处理；该吸附再生装置可对工业废水生化尾水进行活性焦吸附和臭氧氧化再生，有效降低废水的有机负荷，同时既能保证良好的脱附再生效果，又能实现吸附与脱附过程的循环。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)本实用新型的吸附再生装置可实现活性焦原位再生循环，不牵涉饱和活性焦(危险废弃物) 出厂和处置的问题，再生成本低，同时节省大量购买新焦的费用。

(2)本实用新型的吸附再生装置一方面能够解决难降解工业废水的处理问题，另一方面能够实现吸附饱和活性焦原位脱附再生，其结构简单、维护方便、投资成本低，具有重要的环境意义。

(3)本实用新型的吸附再生装置出水稳定、处理高效、适用范围广，使用活性焦吸附出水COD 可以保证在50mg/L以下。同时，由于活性焦连续吸附与再生，所以当上游进水水质出现波动时，活性焦因保有较大的吸附余量而使出水COD也能得到有效去除，并稳定在50mg/L以下，确保后续外排不受影响。

附图说明

图1是本实用新型的吸附再生装置的结构简图。

图中，1-导流板，2-配水板，3-曝气管，4-砾石层，5-活性焦层，6-出水堰，7-臭氧浓度检测仪， 8-臭氧发生器，9-氧气瓶，10-吸附塔，11-进水口。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

实施例1

参见图1，用于处理工业废水的吸附再生装置，包括吸附塔10和臭氧发生器8，所述吸附塔10 内由下至上依次设有配水机构、曝气管3和由活性焦颗粒填充而成的活性焦层5，所述吸附塔10的顶侧设有出水机构，所述臭氧发生器8与曝气管3连通。

所述曝气管3和活性焦层5之间设有由砾石填充而成的砾石层4。

所述配水机构包括由下至上依次设置的进水口11、导流板1和配水板2，所述曝气管3搁置于配水板2上。所述配水板2为多孔配水板。具体地，配水板2的下方具有锥形腔体，所述导流板设于锥形腔体内，锥形腔体的底部连通有进水口11。

所述臭氧发生器8和曝气管3之间连通有臭氧浓度检测仪7。

还包括氧气瓶9，所述氧气瓶9与臭氧发生器8连通。

所述出水机构为出水堰6。

运行时，可按如下具体操作步骤操作：

(1)将难降解工业废水的生化尾水泵入吸附塔中，与活性焦逆向接触，使生化尾水中的有机物被活性焦深度吸附，吸附后的生化尾水经出水堰排出；

(2)活性焦吸附饱和后启动臭氧发生器，采用臭氧氧化再生工艺，即通过臭氧发生器和氧气瓶产生臭氧，由曝气管进入活性焦吸附塔进行活性焦氧化再生，实现有机物的氧化脱附和无机化；

(3)脱附完成后，重复步骤(1)，并以此循环。

应用例1

将实施例1所述的吸附再生装置应用于造纸废水的深度处理，该造纸废水的生化尾水的主要特征为：COD＝108.27±3.71mg/L，pH＝8.31±0.11，废水中含有大量苯环类有机物。实验所用活性焦性能指标参数如下：碘值≥700mg/g，亚甲基蓝≥90mg/g，比表面积≥600m²/g，强度≥90％，粒径 2-8mm，堆积密度0.4-0.5g/cm³。活性焦吸附塔中活性焦层填充量为30kg，高5m，其处理能力为 100L/h，水力停留时间为3h，采用连续进水、连续出水方式，吸附出水COD<50mg/L。当活性炭吸附出水COD>50mg/L时，停止活性焦吸附，准备启动再生，氧气瓶、臭氧发生器、臭氧浓度检测仪采用串联方式，臭氧发生器电解氧气产生臭氧，通过曝气管均匀曝气，气量为1L/min，臭氧浓度为1mg/L，脱附时间控制在0.5-1h；脱附结束从吸附塔上端取出活性焦进行碘值检测，恢复程度>90％时可继续进行废水有机物的吸附，低于90％时则继续通入臭氧氧化，增加反应时间。

应用例2

将实施例1所述的吸附再生装置应用于石化废水的深度处理，该造纸废水的生化尾水的主要特征为：COD＝93.58±2.89mg/L，pH＝8.47±0.25。实验所用活性焦性能指标参数如下：碘值≥700mg/g，亚甲基蓝≥90mg/g，比表面积≥600m²/g，强度≥90％，粒径2–8mm，堆积密度0.4-0.5g/cm³。活性焦吸附塔中活性焦层填充量为30kg，高5m，其处理能力为100L/h，水力停留时间为2.3h，采用连续进水、连续出水方式，吸附出水COD<40mg/L。当活性炭吸附出水COD>50mg/L时停止活性焦吸附准备启动再生，氧气瓶、臭氧发生器、臭氧浓度检测仪采用串联方式，臭氧发生器电解氧气产生臭氧，通过曝气管均匀曝气，气量为1L/min，臭氧浓度为1mg/L，脱附时间控制在0.5-1h；脱附结束从吸附塔上端取出活性焦进行碘值检测，恢复程度>90％时可继续进行废水有机物的吸附，低于90％时则继续通入臭氧氧化，增加反应时间。

综上可知，本实用新型的反应条件温和、反应效率高、维护简单，为适用于各种难降解工业废水的深度处理，吸附出水效果佳；解决了饱和活性焦无法处置的问题，能够实现活性炭原位脱附再生，既能保证良好的脱附再生效果，又能实现吸附与脱附过程的循环。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本实用新型，而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (7)

1.用于处理工业废水的吸附再生装置，其特征在于，包括吸附塔(10)和臭氧发生器(8)，所述吸附塔(10)内由下至上依次设有配水机构、曝气管(3)和活性焦层(5)，所述吸附塔(10)的顶侧设有出水机构，所述臭氧发生器(8)与曝气管(3)连通。

2.根据权利要求1所述的吸附再生装置，其特征在于，所述曝气管(3)和活性焦层(5)之间设有砾石层(4)。

3.根据权利要求1所述的吸附再生装置，其特征在于，所述配水机构包括由下至上依次设置的进水口(11)、导流板(1)和配水板(2)，所述曝气管(3)搁置于配水板(2)上。

4.根据权利要求3所述的吸附再生装置，其特征在于，所述配水板(2)为多孔配水板。

5.根据权利要求1所述的吸附再生装置，其特征在于，所述臭氧发生器(8)和曝气管(3)之间连通有臭氧浓度检测仪(7)。

6.根据权利要求1所述的吸附再生装置，其特征在于，还包括氧气瓶(9)，所述氧气瓶(9)与臭氧发生器(8)连通。

7.根据权利要求1所述的吸附再生装置，其特征在于，所述出水机构为出水堰(6)。

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