專利名稱：一種水力裝卸活性炭裝置和兩次裝卸活性炭的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于エ業(yè)廢水處理領(lǐng)域，確切地說是涉及含硝基苯類和苯胺類等污染物的化工廢水采用活性炭吸附處理環(huán)保設(shè)備和エ藝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
活性炭吸附除去廢水中TNT或DNT是通過活性炭層把廢水中的TNT或DNT吸附到活性炭表面，使廢水中TNT或DNT含量小于0. 5mg じ1。廢水中的TNT或DNT由于日光的照射產(chǎn)生光介產(chǎn)物使廢水變成紅褐色，處理以后的廢水中TNT或DNT濃度小于0. 5mg じ1， 日光照射廢水不會產(chǎn)生變色，可以排出廠外。我國吸附用活性炭除去廢水中TNT或DNT較好的有新華8#炭(ZJ-15型)，新華8#炭比表面積最大(900m2. g_1),堆積比重為450kg ^m-3,其動態(tài)吸附TNT飽和吸附容量可達0. 5g g'在處理工程中選定新華8#(ZJ-15型)為吸附劑。目前國內(nèi)很多廢水處理廠的顆粒活性炭、離子交換樹脂、陶粒的裝填采用人工作業(yè)的辦法完成，存在勞動量大，強度高，而且作業(yè)周期長，環(huán)境差等缺點。中國實用新型專利CN201737783U《一種廢水回用為エ業(yè)超純水的處理裝置》包括預(yù)處理裝置、前置活性炭吸附裝置、一級反滲透裝置、后置活性炭吸附裝置、ニ級反滲透裝置和電去離子裝置，所述的前置活性炭吸附裝置和一級反滲透裝置之間依次接有阻垢劑添加裝置、第一保安過濾器、ー級高壓泵，后置活性炭吸附裝置和ニ級反滲透裝置之間依次連接有保安過濾器和ニ級高壓泵。該實用新型所述的后置活性炭吸附裝置用于反滲透裝置之后深度吸附微量小分子有機物，由于吸附量少，吸附位點可深入毛細(xì)孔道內(nèi)部，吸附活性沒有被完全破壞，活性炭顆粒表面清潔，可用做前置活性炭吸附裝置對廢水中余氯、有機物、油污以及膠體進行表面或內(nèi)部吸附處理。通過設(shè)置簡單的閥門切換可將后置活性炭吸附裝置用作前置活性炭吸附裝置加以重復(fù)利用，不影響其功效，不增加使用成本。新活性炭首先用作后置活性炭裝置中，吸附后的后置活性炭可直接用作前置活性炭，不會影響其脫除膠體、油污和氧化性成分的功效。中國發(fā)明專利申請?zhí)?01010189808. 0《一種廢水回用為エ業(yè)超純水的處理工藝》包括以下步驟(I)預(yù)處理。(2)前置活性炭吸附預(yù)處理后的廢水再經(jīng)前置活性炭吸附去除對反滲透膜有降解破壞作用的余氯等氧化性物質(zhì)以及膠體有機物。前置活性炭是反滲透系統(tǒng)エ藝設(shè)計的經(jīng)典步驟，對反滲透膜的穩(wěn)定性和膜污染具有很好的保護效果。(3) ー級反滲透。(4)后置活性炭吸附將脫除了絕大部分污染物的一級反滲透透過液用后置活性炭深度吸附去除未被反滲透截留的小分子有機物。所述的后置活性炭為不添加任何抑菌化學(xué)物質(zhì)的純活性炭，不同于常規(guī)飲用純水機中普遍使用的滲銀或加碘后置活性炭。反滲透膜對分子量100以下的有機物截留率不高，尤其是有機溶劑更難，甚至?xí)黄茐?，即使通過ニ級反滲透分離效果也不理想。常規(guī)超純水制備エ藝中反滲透之后的混床離子交換或電去離子的去除對象均為離子，無法去除總有機碳(TOC)，雙波長紫外燈適于微量TOC脫除，過量有機物會使后續(xù)雙波長紫外燈難以重負(fù)，影響超純水TOC和電阻率指標(biāo)。活性炭的特點是對小分子有機物有快速吸附能力，并且大量毛細(xì)孔道對小分子有很高的吸附量。設(shè)計后置活性炭吸附可進一步高效脫除有機物，滿足大部分生產(chǎn)エ藝對超純水TOC的要求。(5) ニ級反滲透。(6)電去離子。該發(fā)明エ藝所述的步驟(4)中的后置活性炭用于反滲透之后深度吸附微量小分子有機物，由于吸附量少，吸附位點可深入毛細(xì)孔道內(nèi)部，吸附活性沒有被完全破壞，活性炭顆粒表面清潔，可用做前置活性炭對廢水中余氯、有機物、油污以及膠體進行表面或內(nèi)部吸附處理。通過設(shè)置簡單的閥門切換可將后置活性炭用作前置活性炭加以重復(fù)利用，不影響其功效，不增加使用成本。新活性炭首先用作后置活性炭，吸附后的后置活性炭可直接用作前置活性炭，不會影響其脫除膠體、油污和氧化性成分的功效。中國發(fā)明專利申請?zhí)?01110379817. 0《ー種硝胺類、硝基苯類和苯胺類化工廢水的混和處理方法》披露廢水處理第二步炸藥廢水和硝基苯廢水分別進入各自活性炭吸附柱，吸附去除廢水中硝胺類或硝基苯類難生化物質(zhì)，當(dāng)吸附后廢水中硝基化合物濃度超過微生物可耐受的上限時，將飽和廢活性炭卸出，重新裝填新活性炭投入使用；和第十一步出水流入活性炭吸附柱去除廢水中色度和微量細(xì)粒有機物，低進高出，確保出水達廢水綜 合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-1996中規(guī)定的ー級標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)吸附后廢水中色度超過標(biāo)準(zhǔn)時，將飽和廢活性炭卸出，用泵裝入前端硝基苯活性炭吸附柱，吸附柱重新裝填新活性炭投入使用；該發(fā)明的附加技術(shù)特征第二步中炸藥廢水和硝基苯廢水各自活性炭吸附柱每三個串聯(lián)為一組，廢水低進高出，依次流過1、2、3號吸附柱，當(dāng)I號吸附柱出水硝化物含量大于80mg/l時，退出I號吸附柱，將飽和廢活性炭卸出，重新裝填新活性炭后串聯(lián)成末段吸附柱，廢水低進高出，依次流過2、3、I號吸附柱，當(dāng)2號吸附柱出水硝化物含量大于80mg/l時，退出2號吸附柱，將飽和廢活性炭卸出，重新裝填新活性炭后串聯(lián)成末段吸附柱，廢水低進高出，依次流過3、1、2號吸附柱，依此類推。本發(fā)明是對中國發(fā)明專利申請?zhí)?01110379817. 0《ー種硝胺類、硝基苯類和苯胺類化工廢水的混和處理方法》具體細(xì)節(jié)的進ー步描述和進一歩改進。本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)的不足，而提供ー種利用水力裝卸活性炭裝置來兩次裝卸活性炭的方法，新活性炭首先用作后置活性炭，吸附后的后置活性炭可直接用作前置活性炭，動力水循環(huán)使用，不但可以減輕操作エ的勞動強度，還可以有效控制了轉(zhuǎn)運活性炭時對環(huán)境的污染，并確保廢水處理質(zhì)量，具有較高的工作穩(wěn)定性和可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案ー種水力輸送裝卸活性炭裝置，包括前置活性炭吸附柱(a、b)、后置活性炭吸附柱(a、b)、動カ泵(3)、裝炭槽出)、廢炭槽(8)及相應(yīng)管線和閥門順次連接，其特征是裝炭槽(6)經(jīng)底部裝炭噴射器(7-01)連接后置活性炭吸附柱(a、b)頂部，后置活性炭吸附柱(a、b)內(nèi)對應(yīng)裝有濾水管(a、b)，濾水管(a、b)并聯(lián)連接動カ泵(3)，動カ泵(3)連接裝炭槽(6)底部裝炭噴射器(7-01)，后置活性炭吸附柱(a、b)內(nèi)對應(yīng)裝有排炭器(a、b)，排炭器(a、b)出口并聯(lián)連接前置活性炭吸附柱(a、b)頂部，排炭器(a、b)進ロ并聯(lián)連接動カ泵(3)，前置活性炭吸附柱(a、b)經(jīng)底部卸炭噴射器(a、b)并聯(lián)連接廢炭槽(8)。其特征是通過設(shè)置簡單的閥門切換可將后置活性炭用作前置活性炭加以重復(fù)利用，其中后置活性炭吸附柱(a、b)內(nèi)部對應(yīng)裝有濾水管(a、b)，通過動カ泵(3)同前置活性炭吸附柱(a、b)構(gòu)成密閉回路，前置活性炭吸附柱(a、b)底部對應(yīng)裝有卸炭噴射器(a、b)，同廢炭槽(8)構(gòu)成密閉回路，裝炭槽(6)底部對應(yīng)裝有裝炭噴射器(7-01)同后置活性炭吸附柱(a、b)構(gòu)成密閉回路。其中后置活性炭吸附柱(a、b)內(nèi)部對應(yīng)裝有排炭器(a、b)均為鋼制標(biāo)準(zhǔn)管件的組焊體，均包括進水管、噴嘴、喉管、出水管，排炭器(a、b)正中頂部開園孔，孔經(jīng)根據(jù)經(jīng)驗公式計算得出。ー種利用如上所述水力裝卸活性炭裝置來兩次裝卸活性炭的方法，其特征是新活性炭首先用作后置活性炭吸附，吸附后的后置活性炭可直接用作前置活性炭，動力水循環(huán)，包括三個步驟第一歩將活性炭裝入后置活性炭吸附柱(a、b)內(nèi)，還包括i :將后置活性炭吸附柱(a、b)任意ー個或多個內(nèi)部注滿水；ii :打開后置活性炭吸附柱(a、b)任意一個或多個內(nèi)濾水管(a、b)對應(yīng)閥門和動カ泵(3)進ロ閥，并關(guān)閉排炭器(a、b)對應(yīng)進ロ閥和出口閥，關(guān)閉至前置活性炭吸附柱(a、 b)的總閥，打開裝炭槽(6)至后置活性炭吸附柱(a、b)管線的閥門，使得后置活性炭吸附柱(a、b)、動カ泵(3)、裝炭槽(6)構(gòu)成回路；iii :啟動動カ泵(3)；iv :將活性炭倒入裝炭槽(6)，開啟補水閥，活性炭和水的混合物經(jīng)裝炭噴射器(7-01)送往后置活性炭吸附柱(a、b)內(nèi)，回水經(jīng)底部的回水管道回至補水閥管線內(nèi)，裝滿活性炭后停止；第二步當(dāng)后置活性炭吸附柱(a、b)任意ー個或多個內(nèi)的活性炭吸附廢水的色度已不能保證出水質(zhì)量要求吋，則應(yīng)將后置活性炭吸附柱(a、b)任意ー個或多個內(nèi)的活性炭卸至前置活性炭吸附柱(a、b)任意ー個或多個內(nèi)，還包括i :打開后置活性炭吸附柱(a、b)內(nèi)對應(yīng)的濾水管(a、b)、動カ泵(3)進出口閥門，關(guān)閉至前置活性炭吸附柱(a、b)的總閥，打開后置活性炭吸附柱(a、b)內(nèi)對應(yīng)的排炭器(a、b)進出口閥門，關(guān)閉去裝炭槽(6)的閥門，打開去往前置活性炭吸附柱(a、b)的閥門，開啟補水閥；ii :啟動動カ泵(3)，將后置活性炭吸附柱(a、b)任意ー個或多個內(nèi)的活性炭和水的混合物卸至前置活性炭吸附柱(a、b)任意ー個或多個內(nèi)；iii :回水經(jīng)底部的回水管道回至后置活性炭吸附柱(a、b)任意ー個或多個內(nèi)；第三歩當(dāng)前置活性炭吸附柱(a、b)任意ー個或多個內(nèi)的活性炭吸附廢水的硝化物已不能保證生化進水條件吋，則應(yīng)將前置活性炭吸附柱(a、b)任意ー個或多個內(nèi)的飽和活性炭卸至廢炭槽(8),還包括i :打開動カ泵(3)的進出口閥門，關(guān)閉裝炭管線上的閥門，打開前置活性炭吸附柱(a、b)底部對應(yīng)卸炭噴射器(a、b)進出口閥門；ii :開啟動カ泵(3)將飽和活性炭和水的混合物卸至廢炭槽⑶；iii :回水經(jīng)底部的回水管道回至前置活性炭吸附柱(a、b)任意ー個或多個內(nèi)。裝置中采用的排炭器為鋼制標(biāo)準(zhǔn)管件的組焊體，采用流體力學(xué)原理設(shè)計。工作過程為當(dāng)水泵工作時排炭器的噴咀處將產(chǎn)生高壓、高速水流，并在排炭器噴咀和喉管部位產(chǎn)生負(fù)壓，進而將柱內(nèi)的炭水混合物吸入排炭器內(nèi)部，并輸送至目的地，回水經(jīng)相應(yīng)的配套管線回用，實現(xiàn)裝卸炭自動化。根據(jù)轉(zhuǎn)運的路徑和距離計算系統(tǒng)管路的管道阻カ損失，并為核心設(shè)備排炭器的計算提供基礎(chǔ)參數(shù)，利用導(dǎo)出的排炭器數(shù)學(xué)模型計算本系統(tǒng)的排炭器的結(jié)構(gòu)尺寸，依據(jù)計算選型配套水泵，從而實現(xiàn)粒狀活性炭自動化遠距離輸送。設(shè)計過程中依據(jù)多組試驗數(shù)據(jù)和基本的流體輸送原理建立了 8mm、20mm、25mm的參數(shù)對比,依據(jù)對比參數(shù)的變化規(guī)律總結(jié)了水泵壓力、噴射器的輸送壓力、及噴咀和喉管間距之間的關(guān)系式，方便了不同輸送壓力下的噴射器的計算，從而為不同輸送距離的管路噴射輸送提供了計算依據(jù)。通過數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)計算公式如下
權(quán)利要求
1.一種水力裝卸活性炭裝置，包括前置活性炭吸附柱(a、b)、后置活性炭吸附柱(a、b)、動力泵(3)、裝炭槽(6)、廢炭槽⑶及相應(yīng)管線和閥門順次連接，其特征是裝炭槽(6)經(jīng)底部裝炭噴射器(7-01)連接后置活性炭吸附柱(a、b)頂部，后置活性炭吸附柱(a、b)內(nèi)對應(yīng)裝有濾水管(a、b)，濾水管(a、b)并聯(lián)連接動力泵(3)，動力泵(3)連接裝炭槽(6)底部裝炭噴射器(7-01)，后置活性炭吸附柱(a、b)內(nèi)對應(yīng)裝有排炭器(a、b)，排炭器(a、b)出口并聯(lián)連接前置活性炭吸附柱(a、b)頂部，排炭器(a、b)進口并聯(lián)連接動力泵(3)，前置活性炭吸附柱(a、b)經(jīng)底部卸炭噴射器(a、b)并聯(lián)連接廢炭槽(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種水力裝卸活性炭裝置，其特征是通過設(shè)置簡單的閥門切換可將后置活性炭用作前置活性炭加以重復(fù)利用，其中后置活性炭吸附柱(a、b)內(nèi)部對應(yīng)裝有濾水管(a、b)，通過動力泵(3)同前置活性炭吸附柱(a、b)構(gòu)成密閉回路，前置活性炭吸附柱(a、b)底部對應(yīng)裝有卸炭噴射器(a、b)，同廢炭槽(8)構(gòu)成密閉回路，裝炭槽(6)底部對應(yīng)裝有裝炭噴射器(7-01)同后置活性炭吸附柱(a、b)構(gòu)成密閉回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種水力裝卸活性炭裝置，其特征是其中后置活性炭吸附柱(a、b)內(nèi)部對應(yīng)裝有排炭器(a、b)均為鋼制標(biāo)準(zhǔn)管件的組焊體，均包括進水管、噴嘴、喉管、出水管，排炭器(a、b)正中頂部開園孔，孔經(jīng)根據(jù)經(jīng)驗公式計算得出。
4.一種利用如權(quán)利要求I所述水力裝卸活性炭裝置來兩次裝卸活性炭的方法，其特征是新活性炭首先用作后置活性炭，吸附后的后置活性炭可直接用作前置活性炭，水流循環(huán)，包括三個步驟 第一步將活性炭裝入后置活性炭吸附柱(a、b)內(nèi)，還包括 i:將后置活性炭吸附柱(a、b)任意一個或多個內(nèi)部注滿水； ii:打開后置活性炭吸附柱(a、b)任意一個或多個內(nèi)濾水管(a、b)對應(yīng)閥門和動力泵(3)進口閥，并關(guān)閉排炭器(a、b)對應(yīng)進口閥和出口閥，關(guān)閉至前置活性炭吸附柱(a、b)的總閥，打開裝炭槽(6)至后置活性炭吸附柱(a、b)管線的閥門，使得后置活性炭吸附柱(a、b)、動力泵(3)、裝炭槽(6)構(gòu)成回路； iii:啟動動力泵⑶； iv:將活性炭倒入裝炭槽(6),開啟補水閥,活性炭和水的混合物經(jīng)裝炭噴射器(7-01)送往后置活性炭吸附柱(a、b)內(nèi)，回水經(jīng)底部的回水管道回至補水閥管線內(nèi)，裝滿活性炭后停止； 第二步當(dāng)后置活性炭吸附柱(a、b)任意一個或多個內(nèi)的活性炭吸附廢水的色度已不能保證出水質(zhì)量要求時，則應(yīng)將后置活性炭吸附柱(a、b)任意一個或多個內(nèi)的活性炭卸至前置活性炭吸附柱(a、b)任意一個或多個內(nèi)，還包括 i:打開后置活性炭吸附柱(a、b)內(nèi)對應(yīng)的濾水管(a、b)、動力泵(3)進出口閥門，關(guān)閉至前置活性炭吸附柱(a、b)的總閥，打開后置活性炭吸附柱(a、b)內(nèi)對應(yīng)的排炭器(a、b)進出口閥門，關(guān)閉去裝炭槽(6)的閥門，打開去往前置活性炭吸附柱(a、b)的閥門，開啟補水閥； ii:啟動動力泵(3)，將后置活性炭吸附柱(a、b)任意一個或多個內(nèi)的活性炭和水的混合物卸至前置活性炭吸附柱(a、b)任意一個或多個內(nèi)； iii:回水經(jīng)底部的回水管道回至后置活性炭吸附柱(a、b)任意一個或多個內(nèi)；第三步當(dāng)前置活性炭吸附柱(a、b)任意一個或多個內(nèi)的活性炭吸附廢水的硝化物已不能保證生化進水條件時，則應(yīng)將前置活性炭吸附柱(a、b)任意一個或多個內(nèi)的飽和活性炭卸至廢炭槽(8),還包括 i:打開動力泵(3)的進出口閥門，關(guān)閉裝炭管線上的閥門，打開前置活性炭吸附柱(a、b)底部對應(yīng)卸炭噴射器(a、b)進出口閥門； ii:開啟動力泵(3)將飽和活性炭和水的混合物卸至廢炭槽(8)； iii:回水經(jīng)底部的回水管道回至前置活性炭吸附柱(a、b)任意一個或多個內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水力裝卸活性炭裝置和兩次裝卸活性炭的方法。包括前置活性炭吸附柱(a、b)、后置活性炭吸附柱(a、b)、動力泵(3)、裝炭槽(6)、廢炭槽(8)及相應(yīng)管線和閥門順次連接，其特征是裝炭槽(6)經(jīng)底部裝炭噴射器(7-01)連接后置活性炭吸附柱(a、b)頂部，后置活性炭吸附柱(a、b)內(nèi)對應(yīng)裝有濾水管(a、b)，濾水管(a、b)并聯(lián)連接動力泵(3)，動力泵(3)連接裝炭槽(6)底部裝炭噴射器(7-01)，后置活性炭吸附柱(a、b)內(nèi)對應(yīng)裝有排炭器(a、b)，排炭器(a、b)出口并聯(lián)連接前置活性炭吸附柱(a、b)頂部，排炭器(a、b)進口并聯(lián)連接動力泵(3)，前置活性炭吸附柱(a、b)經(jīng)底部卸炭噴射器(a、b)并聯(lián)連接廢炭槽(8)。本裝置可完成各類廢水裝置的粒狀活性炭、離子交換樹脂、陶粒等顆粒狀物料的輸送，實現(xiàn)物料的自動化裝卸，極大的減輕勞動量。
文檔編號C02F101/38GK102795689SQ201210294529
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月17日
發(fā)明者史玉乾, 曾敬, 高啟全, 蔣磊, 崔騰軍, 王芳 申請人:甘肅銀光化學(xué)工業(yè)集團有限公司