专利名称：一种水力装卸活性炭装置的制作方法
技术领域：
本发明属于工业废水处理领域，确切地说是涉及含硝基苯类和苯胺类等污染物的化工废水采用活性炭吸附处理环保设备和工艺技术领域。
背景技术：
活性炭吸附除去废水中TNT或DNT是通过活性炭层把废水中的TNT或DNT吸附到活性炭表面，使废水中TNT或DNT含量小于0.SmgL'废水中的TNT或DNT由于日光的照射产生光介产物使废水变粉红褐色，处理以后的废水中TNT或DNT浓度小于0.Smgr1,日光照射废水不会产生变色，可以排出厂外。我国吸附用活性炭除去废水中TNT或DNT较好的有新华8#炭(ZJ-15型)，新华8#炭比表面积最大(900m2_ g-1)，堆积比重为450kgm_3，其动态吸附TNT饱和吸附容量可达OAgg'在处理工程中选定新华8#(ZJ-15型)为吸附剂。目前国内很多废水处理厂的颗粒活性炭、离子交换树脂、陶粒的装填采用人工作业的办法完成，存在劳动量大，强度高，而且作业周期长，环境差等缺点。中国实用新型专利CN201737783U《一种废水回用为工业超纯水的处理装置》包括:预处理装置、前置活性炭吸附装置、一级反渗透装置、后置活性炭吸附装置、二级反渗透装置和电去离子装置，所述的前置活性炭吸附装置和一级反渗透装置之间依次接有阻垢剂添加装置、第一保安过滤器、一级高压泵，后置活性炭吸附装置和二级反渗透装置之间依次连接有保安过滤器和二级高压泵。该实用新型所述的后置活性炭吸附装置用于反渗透装置之后深度吸附微量小分子有机物，由于吸附量少，吸附位点可深入毛细孔道内部，吸附活性没有被完全破坏，活性炭颗粒表面清洁，可用做前置活性炭吸附装置对废水中余氯、有机物、油污以及胶体进行表面或内部吸附处理。通过设置简单的阀门切换可将后置活性炭吸附装置用作前置活性炭吸附装置加以重复利用，不影响其功效，不增加使用成本。新活性炭首先用作后置活性炭装置中，吸附后的后置活性炭可直接用作前置活性炭，不会影响其脱除胶体、油污和氧化性成分的功效。中国发明专利申请号201010189808.0《一种废水回用为工业超纯水的处理工艺》包括以下步骤:(I)预处理。(2)前置活性炭吸附:预处理后的废水再经前置活性炭吸附去除对反渗透膜有降解破坏作用的余氯等氧化性物质以及胶体有机物。前置活性炭是反渗透系统工艺设计的经典步骤，对反渗透膜的稳定性和膜污染具有很好的保护效果。(3) 一级反渗透。(4)后置活性炭吸附:将脱除了绝大部分污染物的一级反渗透透过液用后置活性炭深度吸附去除未被反渗透截留的小分子有机物。所述的后置活性炭为不添加任何抑菌化学物质的纯活性炭，不同于常规饮用纯水机中普遍使用的渗银或加碘后置活性炭。反渗透膜对分子量100以下的有机物截留率不高，尤其是有机溶剂更难，甚至会被破坏，即使通过二级反渗透分离效果也不理想。常规超纯水制备工艺中反渗透之后的混床离子交换或电去离子的去除对象均为离子，无法去除总有机碳(TOC)，双波长紫外灯适于微量TOC脱除，过量有机物会使后续双波长紫外灯难以重负，影响超纯水TOC和电阻率指标。活性炭的特点是对小分子有机物有快速吸附能力，并且大量毛细孔道对小分子有很高的吸附量。设计后置活性炭吸附可进一步高效脱除有机物，满足大部分生产工艺对超纯水TOC的要求。(5) 二级反渗透。(6)电去离子。该发明工艺所述的步骤(4)中的后置活性炭用于反渗透之后深度吸附微量小分子有机物，由于吸附量少，吸附位点可深入毛细孔道内部，吸附活性没有被完全破坏，活性炭颗粒表面清洁，可用做前置活性炭对废水中余氯、有机物、油污以及胶体进行表面或内部吸附处理。通过设置简单的阀门切换可将后置活性炭用作前置活性炭加以重复利用，不影响其功效，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，不会影响其脱除胶体、油污和氧化性成分的功效。中国发明专利申请号201110379817.0《一种硝胺类、硝基苯类和苯胺类化工废水的混和处理方法》披露废水处理第二步:炸药废水和硝基苯废水分别进入各自活性炭吸附柱，吸附去除废水中硝胺类或硝基苯类难生化物质，当吸附后废水中硝基化合物浓度超过微生物可耐受的上限时，将饱和废活性炭卸出，重新装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废水中色度和微量细粒有机物，低进高出，确保出水达废水综合排放标准GB8978-1996中规定的一级标准，当吸附后废水中色度超过标准时，将饱和废活性炭卸出，用泵装入前端硝基苯活性炭吸附柱，吸附柱重新装填新活性炭投入使用；该发明的附加技术特征第二步中炸药废水和硝基苯废水各自活性炭吸附柱每三个串联为一组，废水低进高出，依次流过1、2、3号吸附柱，当I号吸附柱出水硝化物含量大于80mg/l时，退出I号吸附柱，将饱和废活性炭卸出，重新装填新活性炭后串联成末段吸附柱，废水低进高出，依次流过2、3、1号吸附柱，当2号吸附柱出水硝化物含量大于80!^/1时，退出2号吸附柱，将饱和废活性炭卸出，重新装填新活性炭后串联成末段吸附柱，废水低进高出，依次流过3、1、2号吸附柱，依此类推。本实用新型是对中国发明专利申请号201110379817.0《一种硝胺类、硝基苯类和苯胺类化工废水的混和处理方法》具体细节的进一步描述和进一步改进。本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种利用水力装卸活性炭装置来实现两次装卸活性炭的方法，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，水流循环使用，不但可以减轻操作工的劳动强度，还可以有效控制了转运活性炭时对环境的污染，并确保废水处理质量，具有较高的工作稳定性和可靠性。
实用新型内容本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案:一种水力装卸活性炭装置，包括前置活性炭吸附柱a(2_a)、前置活性炭吸附柱b(2_b)、后置活性炭吸附柱a(l-a)、后置活性炭吸附柱b(l-b)、动力泵(3)、装炭槽(6)、废炭槽(8)及相应管线和阀门顺次连接，其特征是:装炭槽(6)经底部装炭喷射器(7-01)均连接后置活性炭吸附柱a(l-a)、后置活性炭吸附柱b(l-b)顶部，后置活性炭吸附柱a(l-a)、后置活性炭吸附柱b(l-b)内对应装有滤水管a(4_a)、滤水管b (4_b),滤水管a(4-a)、滤水管b(4-b)并联均连接动力泵(3)，动力泵(3)连接装炭槽(6)底部装炭喷射器(7-01)，后置活性炭吸附柱a (Ι-a)、后置活性炭吸附柱b (l_b)内对应装有排炭器a (5_a)、排炭器b (5-b)，排炭器a (5-a)、排炭器b(5_b)出口并联均连接前置活性炭吸附柱a (2_a)、前置活性炭吸附柱b(2_b)顶部，排炭器a (5-a)、排炭器b (5-b)进口并联连接动力泵(3)，前置活性炭吸附柱a (2-a)、 前置活性炭吸附柱b(2_b)经底部对应卸炭喷射器a (7_a)、卸炭喷射器b(7-b)并联连接废炭槽(8)。其中通过设置简单的阀门切换可将后置活性炭用作前置活性炭加以重复利用，其中后置活性炭吸附柱a (Ι-a)、后置活性炭吸附柱b(l-b)分别通过动力泵(3)同前置活性炭吸附柱a(2_a)、前置活性炭吸附柱b(2_b)构成密闭回路，前置活性炭吸附柱a(2_a)、前置活性炭吸附柱b(2_b)底部对应装有卸炭喷射器a(7_a)、卸炭喷射器b(7-b)，同废炭槽(8)构成密闭回路，装炭槽(6)底部对应装有装炭喷射器(7-01)同后置活性炭吸附柱a(l-a)、后置活性炭吸附柱b(l-b)构成密闭回路。其中后置活性炭吸附柱a(l-a)、后置活性炭吸附柱b(l-b)内部对应装有排炭器a (5-a)、排炭器b (5-b)均为钢制标准管件的组焊体，均包括进水管、喷嘴、喉管、出水管，排炭器a (5-a)、排炭器b (5-b)正中顶部均开园孔，孔经根据经验公式计算得出。一种利用如上所述水力装卸活性炭装置来两次装卸活性炭的方法，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，水流循环，包括三个步骤:第一步:将活性炭装入后置活性炭吸附柱(a、b)内，还包括:1:将后置活性炭吸附柱(a、b)任意一个或多个内部注满水； :打开后置活性炭吸附柱(a、b)任意一个或多个内滤水管(a、b)对应阀门和动力泵(3)进口阀，并关闭排炭器(a、b)对应进口阀和出口阀，关闭至前置活性炭吸附柱(a、b)的总阀，打开装炭槽(6)至后置活性炭吸附柱(a、b)管线的阀门，使得后置活性炭吸附柱(a、b)、动力泵(3)、装炭槽(6)构成回路；ii1:启动动力泵(3)；IV:将活性炭倒入装炭槽(6)，开启补水阀，活性炭和水的混合物经装炭喷射器(7-01)送往后置活性炭吸附柱(a、b)内，回水经底部的回水管道回至补水阀管线内，装满活性炭后停止；第二步:当后置活性炭吸附柱(a、b)任意一个或多个内的活性炭吸附废水的色度已不能保证出水质量要求时，则应将后置活性炭吸附柱(a、b)任意一个或多个内的活性炭卸至前置活性炭吸附柱(a、b任意一个或多个内，还包括:1:打开后置活性炭吸附柱(a、b)内对应的滤水管(a、b)、动力泵(3)进出口阀门，关闭至前置活性炭吸附柱(a、b)的总阀，打开后置活性炭吸附柱(a、b)内对应的排炭器(a、b)进出口阀门，关闭去装炭槽(6)的阀门，打开去往前置活性炭吸附柱(a、b)的阀门，开启补水阀； :启动动力泵(3)，将后置活性炭吸附柱(a、b)任意一个或多个内的活性炭和水的混合物卸至前置活性炭吸附柱(a、b)任意一个或多个内；ii1:回水经底部的回水管道回至后置活性炭吸附柱(a、b)任意一个或多个内；第三步:当前置活性炭吸附柱(a、b)任意一个或多个内的活性炭吸附废水的硝化物已不能保证生化进水条件时， 则应将前置活性炭吸附柱(a、b)任意一个或多个内的饱和活性炭卸至废炭槽(8),还包括:1:打开动力泵(3)的进出口阀门，关闭装炭管线上的阀门，打开前置活性炭吸附柱(a、b)底部对应卸炭喷射器(a、b)进出口阀门； :开启动力泵(3)将饱和活性炭和水的混合物卸至废炭槽⑶；ii1:回水经底部的回水管道回至前置活性炭吸附柱(a、b)任意一个或多个内。[0022]装置中采用的排炭器为钢制标准管件的组焊体，采用流体力学原理设计。工作过程为:当水泵工作时排炭器的喷咀处将产生高压、高速水流，并在排炭器喷咀和喉管部位产生负压，进而将柱内的炭水混合物吸入排炭器内部，并输送至目的地，回水经相应的配套管线回用，实现装卸炭自动化。根据转运的路径和距离计算系统管路的管道阻力损失，并为核心设备排炭器的计算提供基础参数，利用导出的排炭器数学模型计算本系统的排炭器的结构尺寸，依据计算选型配套水泵，从而实现粒状活性炭自动化远距离输送。设计过程中依据多组试验数据和基本的流体输送原理建立了 Φ8ι πι、Φ 20mm> Φ 25mm的参数对比,依据对比参数的变化规律总结了水泵压力、喷射器的输送压力、及喷咀和喉管间距之间的关系式，方便了不同输送压力下的喷射器的计算，从而为不同输送距离的管路喷射输送提供了计算依据。通过数学模型推到计算公式如下:
权利要求1.一种水力装卸活性炭装置，包括前置活性炭吸附柱a(2-a)、前置活性炭吸附柱b(2_b)、后置活性炭吸附柱a(l-a)、后置活性炭吸附柱b(l-b)、动力泵(3)、装炭槽(6)、废炭槽(8)及相应管线和阀门顺次连接，其特征是:装炭槽(6)经底部装炭喷射器(7-01)均连接后置活性炭吸附柱a(l-a)、后置活性炭吸附柱b(l-b)顶部，后置活性炭吸附柱a(l-a)、后置活性炭吸附柱b(l-b)内对应装有滤水管a(4_a)、滤水管b (4_b),滤水管a(4-a)、滤水管b(4-b)并联均连接动力泵(3)，动力泵(3)连接装炭槽(6)底部装炭喷射器(7-01)，后置活性炭吸附柱a (Ι-a)、后置活性炭吸附柱b (l_b)内对应装有排炭器a (5_a)、排炭器b (5-b)，排炭器a (5-a)、排炭器b (5_b)出口并联均连接前置活性炭吸附柱a (2_a)、前置活性炭吸附柱b(2_b)顶部，排炭器a (5-a)、排炭器b (5-b)进口并联连接动力泵(3)，前置活性炭吸附柱a(2-a)、前置活性炭吸附柱b(2_b)经底部对应卸炭喷射器a(7_a)、卸炭喷射器b (7-b)并联连接废炭槽(8)。
2.根据权利要求1所述的一种水力装卸活性炭装置，其特征是:通过设置简单的阀门切换可将后置活性炭用作前置活性炭加以重复利用，其中后置活性炭吸附柱a(l-a)、后置活性炭吸附柱b(l-b)分别通过动力泵(3)同前置活性炭吸附柱a(2-a)、前置活性炭吸附柱b(2-b)构成密闭回路，前置活性炭吸附柱a(2_a)、前置活性炭吸附柱b(2_b)底部对应装有卸炭喷射器a(7-a)、卸炭喷射器b (7-b)，同废炭槽(8)构成密闭回路，装炭槽(6)底部对应装有装炭喷射器(7-01)同后置活性炭吸附柱a(l-a)、后置活性炭吸附柱b(l-b)构成密闭回路。
3.根据权利要求1所述的一种水力装卸活性炭装置，其特征是:其中后置活性炭吸附柱a(l-a)、后置活性炭吸附柱b(l-b)内部对应装有排炭器a (5-a)、排炭器b(5_b)均为钢制标准管件的组焊体，均包括进水管、喷嘴、喉管、出水管，排炭器a(5_a)、排炭器b(5_b)正中顶部均开园孔，孔经根据经验公式计算得出。
专利摘要本实用新型涉及一种水力装卸活性炭装置。包括前置活性炭吸附柱(a、b)、后置活性炭吸附柱(a、b)、动力泵(3)、装炭槽(6)、废炭槽(8)及相应管线和阀门顺次连接，其特征是装炭槽(6)经底部装炭喷射器(7-01)连接后置活性炭吸附柱(a、b)顶部，后置活性炭吸附柱(a、b)内对应装有滤水管(a、b)，滤水管(a、b)并联连接动力泵(3)，动力泵(3)连接装炭槽(6)底部装炭喷射器(7-01)，后置活性炭吸附柱(a、b)内对应装有排炭器(a、b)，排炭器(a、b)出口并联连接前置活性炭吸附柱(a、b)顶部，排炭器(a、b)进口并联连接动力泵(3)，前置活性炭吸附柱(a、b)经底部卸炭喷射器(a、b)并联连接废炭槽(8)。本装置可完成各类废水装置的粒状活性炭、离子交换树脂、陶粒等颗粒状物料的输送，实现物料的自动化装卸，极大的减轻劳动量。
文档编号C02F101/38GK203006980SQ20122041097
公开日2013年6月19日 申请日期2012年8月17日 优先权日2012年8月17日
发明者史玉乾, 曾敬, 高启全, 蒋磊, 崔腾军, 王芳 申请人:甘肃银光化学工业集团有限公司