CN217677077U - 一种基于高效微颗粒吸附及配重分离的水处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于高效微颗粒吸附及配重分离的水处理装置，该装置包括混合池(I)和反应池(II)，所述的混合池(I)和反应池(II)通过底部的流道相连；所述的混合池(I)侧部分别与污水进水管道(101)、吸附材料进料管道(102)和絮凝剂投加管道(3)相连；所述的混合池(I)和反应池(II)的底部为微颗粒膨胀床(4)，该微颗粒膨胀床(4)下方设有用于微颗粒膨胀床(4)形成的布水机构；所述的反应池(II)的上方设有用于将处理后污水导出的出水槽(6)。与现有技术相比，本发明具有不容易漂浮跑炭、反应效率高、吸附材料分离简单等优点。而且同样适用于活性炭、活性焦、生物炭等各种相似的活性炭基材料及其改性产品。应用前景广阔。

Description

一种基于高效微颗粒吸附及配重分离的水处理装置

技术领域

本发明涉及水处理领域，具体涉及一种基于高效微颗粒吸附及配重分离的水处理装置。

背景技术

在水处理工艺中，活性炭吸附工艺的应用已经较为广泛。用于水处理的活性炭应有三项要求：吸附容量大、吸附速度快、机械强度好。活性炭的吸附容量除其他外界条件外，主要与活性炭比表面积有关，比表面积大，微孔数量多，可吸附在细孔壁上的吸附质就多。吸附速度主要与粒度及细孔分布有关，水处理用的活性炭，要求微孔较为发达，有利于吸附质向细孔中扩散。活性炭的粒度越小吸附速度越快，但水头损失要大，一般8～30目范围较为合适，活性炭的机械耐磨强度直接影响活性炭的寿命。但是，在传统的工艺中通常采用固定床颗粒活性炭吸附，该工艺容易造成污堵而导致生产停滞。

近年来微颗粒活性炭(含粉末活性炭)吸附工艺逐渐兴起，但现有的反应器都存在各种类型的缺点，例如容易漂浮跑炭、反应效率不高、活性炭分离难等缺点。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种不容易漂浮跑炭、反应效率高、活性炭分离简单的基于高效微颗粒吸附及配重分离的水处理装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于高效微颗粒吸附及配重分离的水处理装置，该装置包括混合池和反应池，所述的混合池和反应池通过底部的流道相连；

所述的混合池侧部分别与污水进水管道、吸附材料进料管道和絮凝剂投加管道相连；

所述的混合池和反应池的底部为微颗粒膨胀床，该微颗粒膨胀床下方设有用于微颗粒膨胀床形成的布水机构；

所述的反应池的上方设有用于将处理后污水导出的出水槽。当然，出水槽也与出水管道相连。

进一步地，所述的布水机构包括位于微颗粒膨胀床下方的布水室，所述的微颗粒膨胀床和布水室之间设有用于间隔的承托层；承托层类似于滤网，不允许颗粒通过；

所述的布水室与回流管道相连，该回流管道上设有流化泵。

进一步地，所述的回流管道与出水槽相连。

进一步地，所述的出水槽靠近反应池一侧的挡板高度低于反应池中液面高度。

进一步地，所述的反应池上方靠近出水槽的一侧设有浮炭挡板，该浮炭挡板的底部向靠近出水槽的一侧倾斜。

进一步地，该浮炭挡板穿插在反应池的液面内，浮炭挡板的最高处高于反应池中液面高度，浮炭挡板的最低处高于出水槽靠近反应池一侧的挡板高度。

进一步地，所述的微颗粒膨胀床上方为澄清区，该澄清区的顶部靠近混合池的一侧设有浮炭回收器。浮炭回收器类似刮板机，将漂浮在澄清区上方的浮炭刮起，并传送投递到混合池，加以回收利用。

进一步地，所述的混合池内设有导流筒和/或接触混合器。

进一步地，所述的微颗粒膨胀床内含有配重材料。

进一步地，所述的该装置还包括挂壁式回收器，该回收器底部通过配重材料回流管与混合池侧壁相连；

回收器侧上部通过膨胀床材料回流管与混合池或反应池底部相连；所述的膨胀床材料回流管上设有排泥循环泵；

所述的回收器顶部设有饱和吸附材料排料管。

污水进水管道、吸附材料进料管道、絮凝剂投加管道和配重材料回流管与混合池的连接处基本位于微颗粒膨胀床的上方，而膨胀床材料回流管与混合池的连接处基本位于微颗粒膨胀床所处的位置。壁式回收器可以直接挂在混合池的侧壁上。

配重材料包括表面改性玻璃微粉、硅粉、无反应性金属氧化物粉末等；吸附材料包括活性炭、活性焦、生物炭等各种相似的活性炭基材料；絮凝剂包括有机高分子絮凝剂。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明利用出水循环，使得吸附材料和配重材料可以膨胀形成膨胀吸附床，且膨胀床高度可调控，充分利用物质资源；

(2)本发明利用了挂壁式回收器，混合粉末相互高剪力摩擦使得吸附材料和配重材料分离，配重材料流回，饱和吸附材料外排；保证吸附材料尽可能被充分利用；

(3)本发明中，反应池顶部的浮碳被浮碳回收器回收利用，并可以再次经过回收器去除，避免吸附材料的浪费；

(4)本发明的水处理装置，不仅不容易漂浮跑炭、反应效率高、活性炭分离简单，而且同样适用于活性焦、生物炭等各种相似的活性炭基材料。应用前景广阔。

附图说明

图1为实施例中水处理装置示意图；

图中标号所示：混合池I、反应池II、污水进水管道101、吸附材料进料管道102、饱和吸附材料排料管103、接触混合器1、导流筒2、絮凝剂投加管道3、微颗粒膨胀床4、澄清区5、出水槽6、流化泵7、布水室8、承托层9、浮炭挡板10、浮炭回收器11、排泥循环泵12、回收器13。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

一种基于高效微颗粒吸附及配重分离的水处理装置，如图1，该装置包括混合池I和反应池II，混合池I和反应池II通过底部的流道相连；混合池I侧部分别与污水进水管道101、吸附材料进料管道102和絮凝剂投加管道3相连；混合池I和反应池II的底部为微颗粒膨胀床4，该微颗粒膨胀床4下方设有用于微颗粒膨胀床4形成的布水机构；反应池II的上方设有用于将处理后污水导出的出水槽6。当然，出水槽6也与出水管道相连。

布水机构包括位于微颗粒膨胀床4下方的布水室8，微颗粒膨胀床4和布水室8之间设有用于间隔的承托层9；承托层9类似于滤网，不允许颗粒通过；布水室8与回流管道相连，该回流管道上设有流化泵7。回流管道可以与出水槽6相连。

出水槽6靠近反应池II一侧的挡板高度低于反应池II中液面高度。反应池II上方靠近出水槽6的一侧设有浮炭挡板10，该浮炭挡板10的底部向靠近出水槽6的一侧倾斜。浮炭挡板10穿插在反应池II的液面内，浮炭挡板10的最高处高于反应池II中液面高度，浮炭挡板10的最低处高于出水槽6靠近反应池II一侧的挡板高度。

微颗粒膨胀床4上方为澄清区5，该澄清区5的顶部靠近混合池I的一侧设有浮炭回收器11。浮炭回收器11类似刮板机，将漂浮在澄清区5上方的浮炭刮起，并传送投递到混合池I，加以回收利用。

混合池I内设有导流筒2和/或接触混合器1。

微颗粒膨胀床4内含有配重材料。该装置还包括挂壁式回收器13，该回收器13底部通过配重材料回流管14与混合池I侧壁相连；回收器13侧上部通过膨胀床材料回流管与混合池I或反应池II底部相连；膨胀床材料回流管上设有排泥循环泵12；回收器13顶部设有饱和吸附材料排料管103。

污水进水管道101、吸附材料进料管道102、絮凝剂投加管道3和配重材料回流管14与混合池I的连接处基本位于微颗粒膨胀床4的上方，而膨胀床材料回流管与混合池I的连接处基本位于微颗粒膨胀床4所处的位置。壁式回收器13可以直接挂在混合池I的侧壁上。

配重材料包括表面改性玻璃微粉、硅粉、无反应性金属氧化物粉末等；吸附材料包括活性炭、活性焦、生物炭等各种相似的活性炭基材料；絮凝剂包括有机高分子絮凝剂。

工作原理：

污水与活性炭基微颗粒吸附材料一起进入混合池I，接触混合器1开启带动水流沿着导流筒2由下而上运动并形成循环混合，开启吸附反应。

混合液向下流动，与混凝絮凝剂接触并进入微颗粒膨胀床4，在微颗粒膨胀床4内粉末炭在混凝絮凝剂的作用下快速与配重材料结合并被固定在微颗粒膨胀床4内形成高浓度吸附床，污水经过该微颗粒膨胀床4后COD等相应污染物被高效吸附去除。

污水穿过微颗粒膨胀床4后向上运动进入澄清区5并穿过浮碳挡板10出水。

一部分出水经过流化泵7回流进入布水室8，穿过承托层9向上布水形成微颗粒膨胀床4。通过调节流化泵7可以调控微颗粒膨胀床4床层的浓度和高度。

澄清区5顶部的浮碳可以通过浮碳回收器11刮至混合池I回用，并可以再次经过回收器13黏附去除。

微颗粒膨胀床4侧面的排泥循环泵12将膨胀床混合材料输送至挂壁式回收器13，混合材料相互高剪力摩擦使得吸附材料和配重材料分离。配重材料流回，饱和吸附材料外排。

该装置具有不容易漂浮跑炭、反应效率高、吸附材料分离简单等优点。而且同样适用于活性炭、活性焦、生物炭等各种相似的活性炭基材料及其改性产品。应用前景广阔。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于高效微颗粒吸附及配重分离的水处理装置，其特征在于，该装置包括混合池(I)和反应池(II)，所述的混合池(I)和反应池(II)通过底部的流道相连；

所述的混合池(I)侧部分别与污水进水管道(101)、吸附材料进料管道(102)和絮凝剂投加管道(3)相连；

所述的混合池(I)和反应池(II)的底部为微颗粒膨胀床(4)，该微颗粒膨胀床(4)下方设有用于微颗粒膨胀床(4)形成的布水机构；

所述的反应池(II)的上方设有用于将处理后污水导出的出水槽(6)。

2.根据权利要求1所述的一种基于高效微颗粒吸附及配重分离的水处理装置，其特征在于，所述的布水机构包括位于微颗粒膨胀床(4)下方的布水室(8)，所述的微颗粒膨胀床(4)和布水室(8)之间设有用于间隔的承托层(9)；

所述的布水室(8)与回流管道相连，该回流管道上设有流化泵(7)。

3.根据权利要求2所述的一种基于高效微颗粒吸附及配重分离的水处理装置，其特征在于，所述的回流管道与出水槽(6)相连。

4.根据权利要求1所述的一种基于高效微颗粒吸附及配重分离的水处理装置，其特征在于，所述的出水槽(6)靠近反应池(II)一侧的挡板高度低于反应池(II)中液面高度。

5.根据权利要求1所述的一种基于高效微颗粒吸附及配重分离的水处理装置，其特征在于，所述的反应池(II)上方靠近出水槽(6)的一侧设有浮炭挡板(10)，该浮炭挡板(10)的底部向靠近出水槽(6)的一侧倾斜。

6.根据权利要求5所述的一种基于高效微颗粒吸附及配重分离的水处理装置，其特征在于，该浮炭挡板(10)穿插在反应池(II)的液面内，浮炭挡板(10)的最高处高于反应池(II)中液面高度，浮炭挡板(10)的最低处高于出水槽(6)靠近反应池(II)一侧的挡板高度。

7.根据权利要求1所述的一种基于高效微颗粒吸附及配重分离的水处理装置，其特征在于，所述的微颗粒膨胀床(4)上方为澄清区(5)，该澄清区(5)的顶部靠近混合池(I)的一侧设有浮炭回收器(11)。

8.根据权利要求1所述的一种基于高效微颗粒吸附及配重分离的水处理装置，其特征在于，所述的混合池(I)内设有导流筒(2)和/或接触混合器(1)。

9.根据权利要求1所述的一种基于高效微颗粒吸附及配重分离的水处理装置，其特征在于，所述的微颗粒膨胀床(4)内含有配重材料。

10.根据权利要求9所述的一种基于高效微颗粒吸附及配重分离的水处理装置，其特征在于，所述的该装置还包括挂壁式回收器(13)，该回收器(13)底部通过配重材料回流管(14)与混合池(I)侧壁相连；

回收器(13)侧上部通过膨胀床材料回流管与混合池(I)或反应池(II)底部相连；所述的膨胀床材料回流管上设有排泥循环泵(12)；

所述的回收器(13)顶部设有饱和吸附材料排料管(103)。

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