一种易于再生的混合活性炭及COD降解系统技术方案

本发明专利技术公开了一种易于再生的混合活性炭及COD降解系统。易于再生的混合活性炭再生后损失率较小(≤0.05%)，COD吸附性能恢复率高(≥98.5%)，能有效吸附水中的有机污染物，对氨氮、总磷、色度也有一定的去除效果，并且制备方法简单，成本低廉。填充易于再生的混合活性炭的有效降解COD的水处理系统，工艺简单，不需要更换活性炭，只需定期补充损失量；可通过电路控制箱控制后实现全自动化运行和混合活性炭的再生控制；处理效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及污水处理领域，更具体的涉及一种易于再生的混合活性炭及COD降解系统。
技术介绍
近年来，中国工业化和城市化的快速推进，生活污水和工业废水的种类和排放量日益增加，污水向环境的排放导致自然界水体水质不断恶化，环境污染的压力加重，对生态安全和居民健康构成严重的威胁。COD(化学需氧量)是污水中的污染物之一，主要是有机污染物。这些有机物如果不进行处理，一方面会造成水体黑臭，无法自净，另一方面还会沉积水体底层，对水生动植物造成持久毒害，此外，往往污水中的有机污染物含有难降解的毒性物质，这些物质常有致癌、致畸形、致突变的作用，如若不及时降解处理，对生态和人类都会造成危害。目前对于污水中COD的降解，主流方法采用生物法、电化学和化学氧化法，缺点是设备占地面积大，处理周期长，还存在污泥二次污染的问题，采用化学法更是对环境产生不利影响；采用物理或膜过滤的方法，能耗高，材料浪费较多，且不可再生，工艺复杂不便于管理。其中吸附法是采用多孔性的固体吸附剂，利用同一液相界面上的物质传递，使废水中的污染物转移到固体吸附剂上，从而使之从废水中分离去除的方法，如活性炭吸附法，活性炭再生，传统的活性炭再生方法是加热和化学溶剂法，缺点是普通活性炭易碎、损耗大，而溶剂再生后污染物转移至液态，仍要继续进行后续处理才能使污染物无害化，大大增加了工艺的复杂性。因此开发一种一种易于再生、低损耗、高效、环保的活性炭，应用于污水COD降解，非常有现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种易于再生的混合活性炭及COD降解系统。本专利技术所采取的技术方案是：一种易于再生的混合活性炭，含有椰壳活性炭、核桃果壳活性炭、煤炭、粘结剂、以及金属单质或金属氧化物；所述的金属单质或金属氧化物为锰、铁、锌或其氧化物中的一种。一种易于再生的混合活性炭的制备方法，包括以下步骤：(1)将椰壳、核桃果壳、煤按重量比(1～4)：(1～2)：(1～2)混合，于500～650℃碳化，粉碎至300～500目，制得活性炭；(2)将步骤(1)制得的活性炭与纳米级的金属单质或金属氧化物按重量比(1000～200)：1混合，850～950℃高温活化，制备出0.5～1.0mm的柱状活性炭；所述的金属单质或金属氧化物为锰、铁、锌或其氧化物中的一种；(3)将步骤(2)制得的柱状活性炭和1～2mm椰壳活性炭按重量比1：(1～3)混合，添加粘结剂挤压成型，制得混合活性炭。一种有效降解COD的水处理系统，包括内部中空且两端敞口的碳柱筒、蒸汽扩散管、排出管、蒸汽发生器以及污水提升单元，所述碳柱筒的两端分别通过上端盖和下端盖将碳柱筒的两端封堵后形成填充腔，所述填充腔的中下部填充有易于再生的混合活性炭后将碳柱筒内部分成上部的进水区和中下部的过滤区，所述蒸汽扩散管的扩散端穿过上端盖伸入易于再生的混合活性炭中后扩散端的下端靠近下端盖，位于过滤区中的所述扩展端外表面布置有多个连通蒸汽扩散管内部的排气孔，所述蒸汽发生器通过管道和第一单向阀与蒸汽扩散管的进气端连通，所述污水提升单元通过污水进水管穿过上端盖后与进水区连通，所述排出管的一端穿过下端盖后与过滤区的下部连通。作为上述技术方案的进一步改进，所述蒸汽发生器包括电热锅炉、与电热锅炉连接的供水箱、电路控制箱、高温炉、置于高温炉内部的电热器、一端插入高温炉内部的第一温度感应器以及一端穿过碳柱筒侧壁伸入过滤区的第二温度感应器，所述电热锅炉的出蒸汽端通过管道以及第二单向阀与高温炉的内部连通，所述高温炉的出口端通过管道和第一单向阀与蒸汽扩散管的进气端连通，所述电热锅炉、电热器、第一温度感应器和第二温度感应器通过导线和电路控制箱连通。作为上述技术方案的进一步改进，所述污水提升单元包括提升泵，所述提升泵的进水端通过管道与污水储存器连通，所述提升泵的出水端通过污水进水管穿过上端盖后与进水区连通。作为上述技术方案的进一步改进，所述进水区中设置有过滤网格，所述过滤网格将进水区内部分隔成上部的原始清液区和下部的过滤清液区，所述污水进水管的出水口位于原始清液区。作为上述技术方案的进一步改进，所述碳柱筒的侧壁上布置有用于添加混合活性炭的添加管道，所述添加管道与过滤清液区连通。作为上述技术方案的进一步改进，所述排出管的排出端上布置有出水口和出气口。本专利技术的有益效果是：本专利技术的易于再生的混合活性炭再生后损失率较小(≤0.05％)，COD吸附性能恢复率高(≥98.5％)，能有效吸附水中的有机污染物，对氨氮、总磷、色度也有一定的去除效果，并且制备方法简单，成本低廉。本专利技术的有效降解COD的水处理系统具备以下优点：1)工艺简单，可通过电路控制箱控制后实现全自动化运行和混合活性炭的再生控制；2)再生效率高，混合活性炭重量损失率小；3)COD去除率高，且氨氮、总磷也有较好的去除率；4)相比传统活性炭化学再生法，减少二次污染；5)不需要更换活性炭，只需定期补充损失量；6)占地面积小，处理效率高；7)污泥量少，不产生污泥；8)节能，不需要更多的动力设备；9)pH值范围广，pH值在3～11均有较好的吸附性能。附图说明图1：本专利技术的有效降解COD的水处理系统；图2：实施例1制备的易于再生的混合活性炭外观图；图3：填充易于再生的混合活性炭的有效降解COD的水处理系统循环运行3次的COD吸附率变化图。具体实施方式一种易于再生的混合活性炭的制备方法，包括以下步骤：(1)将椰壳、核桃果壳、煤按重量比(1～4)：(1～2)：(1～2)混合，500～650℃碳化，粉碎至300～500目，制得活性炭；(2)将步骤(1)制得的活性炭与纳米级的金属单质或金属氧化物按重量比(1000～200)：1混合，850～950℃高温活化，制备出0.5～1.0mm的柱状活性炭；(3)将步骤(2)制得的柱状活性炭和1～2mm椰壳活性炭按重量比1：(1～3)混合，添加粘结剂挤压成型，制得混合活性炭。所述的金属单质或金属氧化物为锰、铁、锌或其氧化物中的一种。图1为一种有效降解COD的水处理系统，包括内部中空且两端敞口的碳柱筒3、蒸汽扩散管4、排出管37、蒸汽发生器以及污水提升单元，所述碳柱筒3的两端分别通过上端盖30和下端盖31将碳柱筒3的两端封堵后形成填充腔，所述填充腔的中下部填充有易于再生的混合活性炭后将碳柱筒内部分成上部的进水区和中下部的过滤区36，所述蒸汽扩散管4的扩散端穿过上端盖30伸入易于再生的混合活性炭中后扩散端的下端靠近下端盖31，位于过滤区36中的所述扩展端外表面布置有多个连通蒸汽扩散管4内部的排气孔，所述蒸汽发生器通过管道和第一单向阀13与蒸汽扩散管4的进气端连通，所述污水提升单元通过污水进水管2穿过上端盖30后与进水区连通，所述排出管37的一端穿过下端盖31后与过滤区36的下部连通。所述蒸汽发生器包括电热锅炉6、与电热锅炉6连接的供水箱7、电路控制箱5、高温炉8、置于高温炉8内部的电热器9、一端插入高温炉8内部的第一温度感应器10以及一端穿过碳柱筒3侧壁伸入过滤区36的第二温度感应器11，所述电热锅炉6的出蒸汽端通过管道以及第二单向阀12与高温炉8的内部连通，所述高温炉8的出口端通过管道和第一单向阀13与蒸汽扩散管4的进气端连通，所述电热锅炉6、电热器9、第一温度感应器10和第二温度感应器11通过导线和电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种易于再生的混合活性炭，其特征在于：含有椰壳活性炭、核桃果壳活性炭、煤炭、粘结剂、以及金属单质或金属氧化物。

【技术特征摘要】
1.一种易于再生的混合活性炭，其特征在于：含有椰壳活性炭、核桃果壳活性炭、煤炭、粘结剂、以及金属单质或金属氧化物。2.根据权利要求1所述的易于再生的混合活性炭，其特征在于：金属单质或金属氧化物为锰、铁、锌或其氧化物中的一种。3.一种易于再生的混合活性炭的制备方法，包括以下步骤：（1）将椰壳、核桃果壳、煤按重量比(1~4)：(1~2)：(1~2)混合，于500～650℃碳化，粉碎至300～500目，制得活性炭；（2）将步骤（1）制得的活性炭与纳米级的金属单质或金属氧化物按重量比(1000～200)：1混合，850～950℃高温活化，制备出0.5～1.0mm的柱状活性炭；（3）将步骤（2）制得的柱状活性炭和1～2mm椰壳活性炭按重量比1：(1~3)混合，添加粘结剂挤压成型，制得混合活性炭。4.根据权利要求3所述的易于再生的混合活性炭的制备方法，其特征在于：金属单质或金属氧化物为锰、铁、锌或其氧化物中的一种。5.一种有效降解COD的水处理系统，其特征在于：包括内部中空且两端敞口的碳柱筒、蒸汽扩散管、排出管、蒸汽发生器以及污水提升单元，所述碳柱筒的两端分别通过上端盖和下端盖将碳柱筒的两端封堵后形成填充腔，所述填充腔的中下部填充有权利要求1所述的易于再生的混合活性炭后将碳柱筒内部分成上部的进水区和中下部的过滤区，所述蒸汽扩散管的扩散端穿过上端盖伸入权利要求1所述的混合活性炭中后扩散端的下端靠近下端盖，位于过滤区中的所述扩展端外表面布置有多个连通蒸汽扩散管内部的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘进龙，王寿霞，
申请(专利权)人：东莞优胜环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44