一种净化难降解染料废水的砂炭混合吸附装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种净化难降解染料废水的砂炭混合吸附装置，包括进料池、反冲洗池、砂炭混合柱、第一集水池和第二集水池，进料池、反冲洗池位于砂炭混合柱上方；进料池通过管路一与砂炭混合柱底部连接，反冲洗池通过管路二与布水器，布水器位于砂炭混合柱顶部；砂炭混合柱上端通过管路三与第一集水池连接，砂炭混合柱底部通过管路四与第二集水池连接；砂炭混合柱从下依次到上设置有陶粒层一、砂碳层和陶粒层二。采用该结构的吸附装置，可有效解决染料废水处理能耗大、成本高、操作复杂以及容易产生二次污染的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种净化难降解染料废水的砂炭混合吸附装置
本技术属于水净化
，具体涉及一种净化难降解染料废水的砂炭混合吸附装置。
技术介绍
近年来，染料工业的迅速发展为纺织、造纸、油漆、塑料、皮革、食品等行业的发展提供了有力支撑，但伴随而来的染料废水污染问题也十分严峻。目前，用于生产的染料绝大多数属于人工合成的化学染料，具有复杂的化学结构，产生的废水属于难降解的工业废水。进入水体后，会降低水体透明度，消耗大量的溶解氧，造成水体缺氧，进而干扰水生生物生长和水体的自净功能，残留在环境中将对生态环境和人体健康造成潜在威胁。因此，染料废水的净化对保护和改善生态环境、促进印染行业的可持续发展具有重要意义。由于染料废水具有色度深、成分复杂、有机物和盐分含量高、酸碱性强、可生化性差等特点，采用传统的生物方法难以达到理想的处理效果。采用化学法如电化学法(电化学还原、电化学氧化、电凝聚等)、高级氧化法(Fenton及类Fenton氧化法、光催化氧化法、催化臭氧氧化法等)净化染料废水虽然能取得良好的效果，但却存在能耗大、成本高、操作复杂或容易产生二次污染等问题。此外，随着染料工业的发展，部分染料开始具备抗光解、抗氧化、抗生物降解等特点，使得含染料废水的净化难度进一步增大。
技术实现思路
针对上述现有技术，本技术要解决染料废水处理能耗大、成本高、操作复杂以及容易产生二次污染的技术问题。为了达到上述目的，本实用所采用的技术方案是：提供一种净化难降解染料废水的砂炭混合吸附装置，包括进料池、反冲洗池、砂炭混合柱、第一集水池和第二集水池，进料池、反冲洗池位于砂炭混合柱上方；进料池通过管路一与砂炭混合柱底部连接，反冲洗池通过管路二与布水器，布水器位于砂炭混合柱顶部；砂炭混合柱上端通过管路三与第一集水池连接，砂炭混合柱底部通过管路四与第二集水池连接；砂炭混合柱从下到上依次设置有陶粒层一、天然河砂与羊粪生物碳按体积比为10～20:1混合制成的砂炭层和陶粒层二。在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。进一步，管路一上设有调节阀一和流量计一，管路二上设有调节阀二和流量计二；管路三上设有排水阀一，管路四上设有排水阀二。进一步，陶粒层一与砂炭层之间、陶粒层二与砂炭层之间分别铺有若干层单位重量为400g/m2的无纺土工布。进一步，陶粒层一和陶粒层二中陶粒粒径为2～3mm。进一步，砂炭层中天然河砂的粒径为0.5～1.5mm，羊粪生物炭的粒径为0.15～0.18mm。进一步，陶粒层一和陶粒层二的高度为2cm，砂炭层的高度为40cm。本技术的有益效果是：进料池和反冲洗池位于砂炭混合柱上方，在重力作用下即可完成进料和冲洗过程，不用外设动力源，节约能耗。砂炭混合柱内的滤料为天然河砂与羊粪生物炭的混合物，滤料价格便宜、制作方便，经济性能良好；而且，羊粪生物炭的粒径较小，可填补天然河砂的空隙，使染料废水与滤料之间有更充分的接触面积和更充足的接触时间，增强净化效果；此外，羊粪生物炭采用养殖废弃物羊粪为原料在高温条件下热解而成，具有巨大的比表面积和丰富的孔隙结构，能有效吸附染料，可对多种难降解燃料废水进行净化。砂炭层与陶粒层之间铺有无纺土工布，可有效阻止滤料随进水或出水流入陶粒层，不仅保证了良好的净化效果，而且砂炭混合柱不容易损坏，使用寿命延长。本技术净化装置中的各个管路上均设置有阀门，通过调节阀门的开合即可控制管路中液体的流向，净化装置的结构简单，操作简便；而且由于反冲洗装置的存在，砂炭混合柱中的滤料被冲洗后可反复使用，净化成本降低。反冲洗装置中盛装盐酸溶液，砂炭混合柱冲洗更加完全，保证了后续吸附效率。在净化过程中靠陶粒和砂炭的吸附作用对燃料废水进行净化，没有使用化学净化剂，不会造成二次污染；砂炭混合柱的冲洗液进入第二集水池中，便于后续回收处理，而且不会造成环境污染，对环境友好。附图说明图1为本技术结构示意图；其中，1、进料池；2、调节阀一；3、流量计一；4、管路一；5、砂炭混合柱；6、陶粒层一；7、砂炭层；8、陶粒层二；9、反冲洗池；10、调节阀二；11、流量计二；12、管路二；13、布水器；14、排水阀一；15、管路三；16、第一集水池；17、排水阀二；18、管路四；19、第二集水池。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。本技术的实施例中，如图1所示，提供了一种净化难降解染料废水的砂炭混合吸附装置，包括进料池1、反冲洗池9、砂炭混合柱5、第一集水池16和第二集水池19，进料池1、反冲洗池9位于砂炭混合柱5上方；进料池1通过管路一4与砂炭混合柱5底部连接，反冲洗池9通过管路二12与布水器13连接，布水器13位于砂炭混合柱5顶部；砂炭混合柱5上端通过管路三15与第一集水池16连接，砂炭混合柱5底部通过管路四18与第二集水池19连接；砂炭混合柱5内从下到上依次设置有陶粒层一6、砂炭层7和陶粒层二8。管路一4上设有调节阀一2和流量计一3，用于控制进水的流速；管路二12上设有调节阀二10和流量计二11，用于控制反冲洗液的流速；管路三15上设有排水阀一14，用于控制染料废水净化后出水的排放；管路四18上设有排水阀二17，用于控制反冲洗废液的排放。砂炭混合柱内从下往上依次设有陶粒层一6、砂炭层7、陶粒层二8。陶粒层一6与砂炭层7之间、陶粒层二8与砂炭层7之间分别铺有二层单位重量为400g/m2的无纺土工布，以防止滤料随进水或出水流入陶粒层。陶粒层一6、陶粒层二8高度均为2cm，采用陶粒作为填充物，所采用的陶粒粒径为2～3mm。砂炭层7高度为40cm，采用天然河砂和羊粪生物炭按照体积比(10～20)：1均匀混合而成，特别是当体积比为15：1时，对染料废水的净化作用更显著。其中天然河砂的粒径为0.5～1.5mm，羊粪生物炭的粒径为0.15～0.18mm。羊粪生物炭的制备方法如下：取羊粪若干，去除杂草、石粒等杂质后摊开晒干，粉碎过筛后置于65℃烘箱烘干。将烘干后的羊粪装到坩埚中并压实，盖好后放到马弗炉中，以15℃/min的升温梯度加热到600℃后恒温150min，关闭马弗炉。待冷却至室温后，每1g热解产物中加入20mL1.0mol/L的HCl，在25℃条件下以150r/min的速率振荡30min，重复该操作3次，该步骤的主要目的是去除灰分。酸洗后，再用去离子水将热解产物洗至接近中性，过滤后放置于105℃的烘箱中烘干。待冷却后过筛，即制得羊粪生物炭。本技术的工作原理为：(1)净化阶段：染料废水储存于进料池1内，打开调节阀一2和排水阀一3，关闭调节阀二10和排水阀二17，通过流量计一3控制进水流速，使染料废水沿管路一4进入砂炭混合柱5底部。由于进料池的液位高于砂炭混合柱，在重力作用下，染料废水由下往上依次通过陶粒层一6、砂炭层7、陶粒层二8，陶粒层一6作为承托层的同时也可以防止进水口的堵塞，砂炭层7采用天然河砂和羊粪生物炭混合作为滤料，起到过滤、截留和吸附染料的作用，陶粒层二8可以防止滤料随出水流出。净化后的染料废水沿管路三15进入第一集水池16。(2)反冲洗阶段：本技术将1mol/L的盐酸溶液作为反冲洗液储存于反冲洗池9内，打开调节阀二10和排水阀二17，关闭调节阀一2和排水阀一14，通过流量计二11控制进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种净化难降解染料废水的砂炭混合吸附装置，其特征在于：包括进料池(1)、反冲洗池(9)、砂炭混合柱(5)、第一集水池(16)和第二集水池(19)，所述进料池(1)、反冲洗池(9)位于砂炭混合柱(5)上方；所述进料池(1)通过管路一(4)与砂炭混合柱(5)底部连接，所述反冲洗池(9)通过管路二(12)与布水器(13)连接，所述布水器(13)位于砂炭混合柱(5)顶部；所述砂炭混合柱(5)上端通过管路三(15)与第一集水池(16)连接，所述砂炭混合柱(5)底部通过管路四(18)与第二集水池(19)连接；所述砂炭混合柱(5)内从下到上依次设置有陶粒层一(6)、天然河砂与羊粪生物碳按体积比为10～20:1混合制成的砂炭层(7)和陶粒层二(8)。

【技术特征摘要】
1.一种净化难降解染料废水的砂炭混合吸附装置，其特征在于：包括进料池(1)、反冲洗池(9)、砂炭混合柱(5)、第一集水池(16)和第二集水池(19)，所述进料池(1)、反冲洗池(9)位于砂炭混合柱(5)上方；所述进料池(1)通过管路一(4)与砂炭混合柱(5)底部连接，所述反冲洗池(9)通过管路二(12)与布水器(13)连接，所述布水器(13)位于砂炭混合柱(5)顶部；所述砂炭混合柱(5)上端通过管路三(15)与第一集水池(16)连接，所述砂炭混合柱(5)底部通过管路四(18)与第二集水池(19)连接；所述砂炭混合柱(5)内从下到上依次设置有陶粒层一(6)、天然河砂与羊粪生物碳按体积比为10～20:1混合制成的砂炭层(7)和陶粒层二(8)。2.根据权利要求1所述的净化难降解染料废水的砂炭混合吸附装置，其特征在于：在所述管路一(4)上设有调节阀一(2)和流量计一(3)，所述管路二(...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆一新，高进长，肖秀婵，李强林，邱诚，
申请(专利权)人：成都工业学院，
类型：新型
国别省市：四川,51