有機廢水的活性炭處理工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及廢水處理，特別涉及一種有機廢水的活性炭處理工藝。
【背景技術】
[0002]活性炭具有高度發達的孔隙結構和極大的比表面積，無毒、無味，對分子具有極強的吸附能力，是一種優良的吸附劑，在凈水和廢水處理領域廣泛使用。但活性炭使用一定周期后會達到吸附容量飽和，即不再具有吸附功能，如果被更換后直接廢棄，無疑是對資源的浪費，也會對環境造成污染。因此，開發飽和活性炭的再生技術具有重要的經濟價值和社會、環境效益。
[0003]目前活性炭再生技術主要有加熱再生法、化學再生法、微波再生法等，其中微波再生技術以其加熱速度快、無污染、能耗低等優點逐漸成為活性炭再生領域的關注熱點。
【發明內容】
[0004]本發明的目的，就在于提供一種有機廢水的活性炭處理工藝。
[0005]本發明的目的是這樣實現的:一種有機廢水的活性炭處理工藝，包括生化處理，還包括以下后續步驟:
[0006]A、將經過生化處理后的有機廢水導入第一活性炭吸附塔，對廢水中的有機物進行吸附脫除；處理后的廢水從吸附塔頂部排出，直接回用或進入下一個處理單元；
[0007]B、當第一活性炭吸附塔中的活性炭達到吸附飽和狀態后，將有機廢水切換至第二活性炭吸附塔，實施步驟A的操作；同時將第一活性炭吸附塔中吸附飽和的活性炭導入旋液分離器，經旋液分離后的液體從旋液分離器的頂端出口回流至系統進口 ；活性炭從旋液分離器底部進入活性炭微波再生塔；
[0008]C、活性炭進入活性炭微波再生塔后，啟動微波發生器加熱，使活性炭內部水分子迅速汽化，將有機物從活性炭微孔中吹脫剝離出來，使活性炭恢復活性功能，同時難降解的大分子有機物經微波作用被高溫分解轉化為易降解的小分子有機物；恢復活性功能的活性炭降溫后再送入第一活性炭吸附塔準備下一輪吸附作業；
[0009]D、將活性炭微波再生塔產生的氣體導入冷凝器冷凝為液體，回流至已有生化處理系統或直接焚燒；
[0010]E、當第二活性炭吸附塔中的活性炭達到吸附飽和狀態后，再將有機廢水切換至第一活性炭吸附塔，實施步驟A的操作；同時對第二活性炭吸附塔中吸附飽和的活性炭重復步驟B、C、D操作；實現第一活性炭吸附塔和第二活性炭吸附塔的交替吸附，以及吸附飽和的活性炭的交替再生。
[0011]所述活性炭吸附塔采用懸流床形式，活性炭吸附塔的下部設置水力分布器，上部設置填料擋板。
[0012]所述活性炭微波再生塔的加熱溫度控制在150?650°C，加熱時間控制在5?30分鐘。
[0013]所述活性炭微波再生塔頂部連接氣泵，再生后的活性炭由氣泵通入惰性氣體降溫后，再送入第一活性炭吸附塔或第二活性炭吸附塔。
[0014]本發明由于采用了以上技術方案，使其與現有技術相比，具有以下的優點和特占.V.
[0015](I)微波加熱速度快，能耗低。可實現活性炭在線再生，自動化程度高，操作簡便，易于實現工業化。
[0016](2)經過旋液分離器進入再生塔的飽和活性炭本身具有一定的含水率，不需要額外加水或加其它活化劑。
[0017](3)微波加熱時，活性炭內部的水分迅速汽化所產生的高溫蒸氣將吸附在其微孔內的有機物迅速吹出、剝離脫落，且小于650°C時有機物不易碳化、不會堵塞微孔，活性炭再生效率高。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發明有機廢水的活性炭處理工藝的流程圖。
【具體實施方式】
[0019]配合參見圖1 (圖中省略了管路中的各種控制閥門)，本發明有機廢水的活性炭處理工藝是，將經過生化處理后的有機廢水用提升泵打入第一活性炭吸附塔1，對廢水中的有機物進行吸附脫除；處理后的廢水從吸附塔頂部排出，直接回用或進入下一個處理單元。當第一活性炭吸附塔I中的活性炭達到吸附飽和狀態后，將有機廢水切換至第二活性炭吸附塔2，實施上述操作；同時將第一活性炭吸附塔中吸附飽和的活性炭導入旋液分離器3，經旋液分離后的液體從旋液分離器的頂端出口回流至系統進口 ；活性炭從旋液分離器底部進入活性炭微波再生塔4。活性炭進入活性炭微波再生塔4后，啟動微波發生器5加熱，加熱溫度控制在150?650°C，加熱時間控制在10?12分鐘。使活性炭內部水分子迅速汽化，將有機物從活性炭微孔中吹脫剝離出來，使活性炭恢復活性功能，同時難降解的大分子有機物經微波作用被高溫分解轉化為易降解的小分子有機物；恢復活性功能的活性炭降溫后再送入第一活性炭吸附塔準備下一輪吸附作業。活性炭微波再生塔產生的氣體導入冷凝器6冷凝為液體，回流至已有生化處理系統或直接焚燒。當第二活性炭吸附塔2中的活性炭達到吸附飽和狀態后，再將有機廢水切換至第一活性炭吸附塔1，重復上述操作；實現第一活性炭吸附塔和第二活性炭吸附塔的交替吸附，以及吸附飽和的活性炭的交替再生。
[0020]本發明中的活性炭吸附塔采用懸流床形式，活性炭吸附塔的下部設置水力分布器，上部設置填料擋板。
[0021]本發明中的活性炭微波再生塔5頂部連接氣泵7，再生后的活性炭由氣泵通入惰性氣體降溫后，再送入第一活性炭吸附塔或第二活性炭吸附塔。
[0022]實施例1
[0023]某生活污水處理站的二沉池出水，水量100m3/h，COD:80?100mg/L，通過廢水提升泵泵入第一活性炭吸附塔1，廢水在活性炭塔內的接觸時間為5?7min，與活性炭充分接觸使其中的有機物被疏松多孔的活性炭進一步吸附、脫除。處理后的廢水C0D〈50mg/L，從吸附塔頂部排出，直接回用于循環冷卻水系統。
[0024]吸附進行72h后，活性炭達到吸附飽和，失去吸附功能。此時，切換至第二活性炭吸附塔2，同時將第一活性炭吸附塔I中吸附飽和的活性炭導入旋液分離器3，其中的稀相，即有機廢水從旋液分離器的頂端出口回流至廢水提升泵進口 ；其中的濃相，即具有一定含水率的活性炭顆粒從旋液分離器底部進入活性炭微波再生塔4。
[0025]啟動微波發生器5，在O?150KW范圍內調節微波頻率，將再生塔4內的溫度升至600°C，保持8?lOmin，利用濕碳材料吸收微波能，實現微孔內部加熱，使活性炭內部水分子迅速汽化，將有機物從活性炭微孔中吹脫剝離出來，使活性炭恢復活性功能，同時難降解的大分子有機物經微波作用被高溫分解轉化為易降解的小分子有機物。
[0026]活化再生結束后，關閉微波發生器，啟動氣泵7，通入惰性氣體對再生后的活性炭進行降溫至小于80°C后，導入第一活性炭吸附塔I。冷凝得到的再生廢液COD約4m3，COD含量8000?12000mg/L回流至生活污水生化處理系統。
[0027]實施例2
[0028]某焦化廢水生化+MBR 產水，水量 50m3/h，COD:200 ?350mg/L，TDS:約 3500mg/L，通過廢水提升泵泵入第一活性炭吸附塔1，廢水在活性炭塔內的接觸時間為12?15min，與活性炭充分接觸使其中的有機物被疏松多孔的活性炭進一步吸附、脫除。處理后的廢水C0D〈60mg/L，從吸附塔頂部排出，進入后續深度處理單元。
[0029]吸附進行36h后，活性炭達到吸附飽和，失去吸附功能。此時，切換至第二活性炭吸附塔2，同時將第一活性炭吸附塔I中吸附飽和的活性炭導入旋液分離器3，其中的稀相，即有機廢水從旋液分離器的頂端出口回流至廢水提升泵進口 ；其中的濃相，即具有一定含水率的活性炭顆粒從旋液分離器底部進入活性炭微波再生塔4。啟動微波發生器，在O?150KW范圍內調節微波頻率，將再生塔內的溫度升至650°C，保持10?12min，利用濕碳材料吸收微波能，實現微孔內部加熱，使活性炭內部水分子迅速汽化，將有機物從活性炭微孔中吹脫剝離出來，使活性炭恢復活性功能，同時難降解的大分子有機物經微波作用被高溫分解轉化為易降解的小分子有機物。
[0030]活化再生結束后，關閉微波加熱器，啟動氣泵7，通入惰性氣體對再生后的活性炭進行降溫至小于80°C后，導入第一活性炭吸附塔I。冷凝得到的再生廢液COD約2m3，COD含量15000?20000mg/L回流至焦化廢水生化處理系統。
【主權項】
1.一種有機廢水的活性炭處理工藝，包括生化處理，其特征在于，還包括以下后續步驟: A、將經過生化處理后的有機廢水導入第一活性炭吸附塔，對廢水中的有機物進行吸附脫除；處理后的廢水從吸附塔頂部排出，直接回用或進入下一個處理單元； B、當第一活性炭吸附塔中的活性炭達到吸附飽和狀態后，將有機廢水切換至第二活性炭吸附塔，實施步驟A的操作；同時將第一活性炭吸附塔中吸附飽和的活性炭導入旋液分離器，經旋液分離后的液體從旋液分離器的頂端出口回流至系統進口 ；活性炭從旋液分離器底部進入活性炭微波再生塔； C、活性炭進入活性炭微波再生塔后，啟動微波發生器加熱，使活性炭內部水分子迅速汽化，將有機物從活性炭微孔中吹脫剝離出來，使活性炭恢復活性功能，同時難降解的大分子有機物經微波作用被高溫分解轉化為易降解的小分子有機物；恢復活性功能的活性炭降溫后再送入第一活性炭吸附塔準備下一輪吸附作業； D、將活性炭微波再生塔產生的氣體導入冷凝器冷凝為液體，回流至已有生化處理系統或直接焚燒； E、當第二活性炭吸附塔中的活性炭達到吸附飽和狀態后，再將有機廢水切換至第一活性炭吸附塔，實施步驟A的操作；同時對第二活性炭吸附塔中吸附飽和的活性炭重復步驟B、C、D操作；實現第一活性炭吸附塔和第二活性炭吸附塔的交替吸附，以及吸附飽和的活性炭的交替再生。
2.根據權利要求1所述的有機廢水的活性炭處理工藝，其特征在于:所述活性炭吸附塔采用懸流床形式，活性炭吸附塔的下部設置水力分布器，上部設置填料擋板。
3.根據權利要求1所述的有機廢水的活性炭處理工藝，其特征在于:所述活性炭微波再生塔的加熱溫度控制在150?650°C，加熱時間控制在5?30分鐘。
4.根據權利要求1所述的有機廢水的活性炭處理工藝，其特征在于:所述活性炭微波再生塔頂部連接氣泵，再生后的活性炭由氣泵通入惰性氣體降溫后，再送入第一活性炭吸附塔或第二活性炭吸附塔。
【專利摘要】一種有機廢水的活性炭處理工藝，包括生化處理、活性炭吸附、懸液分離、活性炭微波再生和再生的活性炭導入等步驟。由兩個活性炭吸附塔交替吸附，并對吸附飽和的活性炭交替再生，實現連續作業。本發明采用微波加熱實現活性炭在線再生，自動化程度高，操作簡便，易于實現工業化。微波加熱時，活性炭內部的水分迅速汽化所產生的高溫蒸氣將吸附在其微孔內的有機物迅速吹出、剝離脫落，且小于650℃時有機物不易碳化、不會堵塞微孔，活性炭再生效率高。
【IPC分類】C02F1-28, B01J20-34, C02F101-30, B01J20-20
【公開號】CN104609497
【申請號】CN201510072374
【發明人】張國興, 金鳴林, 劉景霞, 李俊
【申請人】上海三夫工程技術有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年2月11日