CN1168670C - 一种水净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水净化装置，克服了现有技术领域需建造沉淀池或添置过滤设备的缺陷。包括外筒、内筒、清水槽、溢流管和排污阀，内筒置于外筒内，所述外筒的外表面由下向上沿水平方向向外倾斜，使其截面积由下而上逐渐递增；内筒中设有混合机构，混合机构包括抽水管、水泵和回流管，外筒壳体上设有电磁阀。炭水混合液流入外筒后，向上流速逐渐减小，当PAC向下沉降与炭水混合液向上流动速度相同时，形成PAC悬浮层，清水通过悬浮层继续上升，直至溢出，PAC悬浮液通过阀门排放。本发明集吸附净化和固液分离工序于同一装置中，投资省、占地少，可广泛应用于工业污水、废水处理以及水厂的原水处理领域中。

Description

一种水净化装置

技术领域

本发明涉及净化水质的装置，尤其是粉末活性炭(PAC)作为载体吸附净化后，其炭水混合液的固液分离装置。

背景技术

活性炭吸附早已被广泛应用于工业和民用的水处理技术领域中。对于工业污水、废水，一般先经活性污泥法处理，再经活性炭过滤，以达到环保排放的标准；对于低浓度的污水、废水，可以直接经活性炭过滤后，达到环保排放的标准。对于民用自来水，可先经活性炭过滤后，并加以紫外线或臭氧灭菌，以达到直接饮用的卫生标准。以上所述的活性炭过滤，采用粒状活性炭(GAC)作为吸附剂，其设备装置如附图2所示，结构简单，一端进水，经活性炭层过滤吸附，净化水从另一端流出。新换上的GAC，净化效果较好。但是，这类活性炭过滤装置也存在如下的缺点：一是GAC对颗粒大小的规格要求较高，颗粒大，比表面积就小，水的流速虽可增加，但吸附容量也小，净化效果差，颗粒小，其比表面积高，吸附容量高，净化效果好，但阻力大，消耗动力多而水的流速慢。二是净化效果不稳定，随着工作时间的延长，污物和溶融态COD不断在活性炭表面及内部聚集，导致活性炭的吸附效果不断下降，水质不稳定。三是除了对所使用的活性炭颗粒大小规格有要求外，还要求其有较高的机械强度，以抵抗反冲洗和流动引起的破碎，因此必须使用较高品质的活性炭原料，成本相应增加。四是净化装置需定期停止工作一段时间，以便更换已达不到净化要求的活性炭。为克服上述的缺陷，人们又发明了利用PAC净化水质的方法，大量应用于水处理中，尤其被广泛应用于水厂的原水处理中。但据本申请人检索有关资料发现，目前吸附污物后的PAC与清水之间的固液分离是通过沉淀或过滤两种方法来完成的，采用沉淀方式达到固液分离是一种最原始的方法，在本节中不再举例说明；采用过滤方式实现固液分离的如2001年7月4日公开的“微污染水源水净化工艺”(申请号99127050.9)，其在粉末活性炭生物曝气池的后序工艺是超滤设备和纳滤设备，通过过滤使清水流出。综上所述，要实现固液分离，或是建造沉淀池，或是添置过滤设备，其投资都较大，又占地方，而且沉淀或过滤都需耗费较长的时间，也不适于长期连续不间断地运行。因此，人们期盼发明一种无需沉淀池或过滤设备也能实现炭水混合液固液分离的装置，已吸附饱和的PAC又可以作为流化态生物填料使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服背景技术中由GAC作为水处理载体的不足，以及由PAC作为载体吸附净化后，其炭水混合液固液分离技术的缺陷，提供一种无需建造沉淀池和添置过滤设备，投资省，集吸附净化和固液分离工序于一体、可随意控制出水口水质的水净化装置。

本发明解决其技术问题而采用的技术方案是：水净化装置包括外筒、内筒、清水槽、溢流管和排污阀，内筒置于外筒内，清水槽置于外筒顶部，由溢流管与外筒内部相通，排污阀置于外筒底部，所述外筒的外表面由下向上沿水平方向向外倾斜，使其截面积由下而上逐渐递增；内筒中设有混合机构，混合机构包括抽水管、水泵和回流管，其连接方式为抽水管一端设在内筒下端，另一端连接水泵，回流管一端设在内筒中部，另一端连接水泵；外筒壳体上设有电磁阀。

所述外筒呈上底面大、下底面小的圆台形或棱台形。

本发明水净化装置，利用PAC作为吸附载体，其比表面积大，吸附容量高。无需建造沉淀池或添置过滤设备，集吸附净化和固液分离工序于同一装置中，投资省，占地少。可以连续不间断长时间运行，并可通过调整PAC加入量和PAC悬浮液排放速度，来控制出水口的水质指标，属一种新颖的固液分离装置，可广泛应用于工业污水、废水处理以及水厂的原水处理领域中。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是GAC净化器示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明水净化装置包括外筒7、内筒1、清水槽2、溢流管4和排污阀12，内筒1置于外筒7内，清水槽2置于外筒7顶部，由溢流管4与外筒7内部相通，排污阀12置于外筒7底部。内筒1中部设有回流管9，下部设有抽水管10，抽水管10和回流管9之间连接有水泵8。外筒7中上部设有电磁阀11。待净化的水从内筒1顶端注入，同时加入PAC，流经内筒1下部抽水管10的管口附近时，受到水泵8的抽取，经抽水管10、水泵8和回流管9，又回到内筒1中部，并与新注入的炭水重新混合。如此不断地循环重复，使待净化水与PAC充分混合及足够接触吸附净化，发挥了PAC的最大吸附能力。此后，随着炭水混合液的不断注入，炭水混合液经内筒1底部流入外筒7内，并向上流动。由于外筒7的截面积由下而上逐渐递增，炭水混合液向上的流速会逐渐降低，当炭水混合液向上的流速降低至与吸有污物的PAC向下自沉速度相同时，该PAC在等速液面位置保持相对静止，并随着后继炭水混合液的不断到来，形成活性炭悬浮层6，进行动态吸附。随后流至悬浮层6中的悬浮物、细菌、COD继续受到PAC吸附，净化后的清水则穿越悬浮层6后继续上升，形成澄清区5，经溢流管4流入清水槽2中。清水槽2中的清水可根据实际需要，通过引流管3直接排放或重新利用。在外筒7中与活性炭悬浮层6相对应位置设有电磁阀11，可以定期或连续排放已处于饱和吸附状的PAC悬浮液，固液分离过程完全。PAC悬浮液可作为活性污泥生物填料使用，既不会产生二次污染，又可以提高生化***的处理效率和负荷。外筒7底部的排污阀12可随时开启，以排放沉降的污渣。

本发明水净化装置是这样使用的：对于高浓度的污水、废水，先经活性污泥法处理后，从内筒1顶端注入；对于低浓度的污水、废水，先经栅格机械过滤去除固体物质后，从内筒1顶端注入；对于水厂的原水，则直接从内筒1顶端注入，同时往内筒1投加PAC，注入的水依靠液位差向下流动，并由抽水管10、水泵8和回流管9构成的混合机构充分混合及足够接触吸附净化，以使PAC达到最大的吸附量，形成炭水混合液。炭水混合液经内筒1底部流入外筒7内，并逐渐向上减速流动，当炭水混合液向上的流速降低至与吸有污物的PAC向下自沉速度相同时，该PAC在等速液面位置保持相对静止，并随着后继炭水混合液的不断到来，PAC聚集形成活性炭悬浮层6，进行动态吸附。随后流至悬浮层6中的悬浮物、细菌、COD继续受到PAC吸附，净化后的清水则穿越悬浮层6后继续上升，形成澄清区5，直至溢出排放或回收利用。

净水过程中，如果悬浮层6的液位偏高，可以减小从内筒1顶端的注入速度，使其液位下降；反之，如果悬浮层6的液位偏低，可以增加从内筒1顶端的注入速度，使其液位上升，以便于PAC悬浮液通过电磁阀11定期或连续排放，以保持适当的层厚。

本发明水净化装置，利用PAC作为吸附载体，其比表面积大，吸附容量高。从悬浮聚集层抽取排放已吸附的PAC，因此无需建造沉淀池或添置过滤设备，投资省。可以连续不间断运行，通过调整加入内筒1中的PAC量和PAC悬浮液排放速度，来随意控制出水口水质指标。

Claims (2)

1、一种水净化装置，包括外筒、内筒、清水槽、溢流管和排污阀，内筒置于外筒内，清水槽置于外筒顶部，由溢流管与外筒内部相通，排污阀置于外筒底部，其特征是外筒的外表面由下向上沿水平方向向外倾斜，使其截面积由下而上逐渐递增；内筒中设有混合机构，混合机构包括抽水管、水泵和回流管，其连接方式为抽水管一端设在内筒下端，另一端连接水泵，回流管一端设在内筒中部，另一端连接水泵；外筒壳体上设有电磁阀。

2、如权利要求1所述的水净化装置，其特征是外筒呈上底面大、下底面小的圆台形或棱台形。

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