[發明專利]一種用于失效生物活性炭的原位再生裝置

有效

• 申請號: 201310358557.8
• 申請日: 2013-08-16
• 公開（公告）號: CN103394340A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 劉成;陳衛;王東贏;王杰
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: B01J20/34
• 分類號: B01J20/34;B01J20/20;C02F1/28
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 沈振濤

技術領域

本發明屬于水處理設備領域，特別涉及一種用于失效生物活性炭的原位再生裝置。

背景技術

飲用水源水質的惡化及新的飲用水水質標準的實施使以臭氧-生物活性炭工藝為主的深度處理工藝得到廣泛應用。然而，生物活性炭在使用一段時間后會出現失效問題，導致處理效果惡化，必須對生物活性炭進行再生以恢復其基本功能。

針對吸附用活性炭的再生前期已有大量研究，最基本而且也是最為成熟的方式為加熱再生，目前已在實際工程中應用。其它的諸如溶劑再生法、生物再生法、濕式氧化再生法、電化學再生法、光催化氧化再生法、微波輻射再生法、超臨界流體再生法、超聲波再生法也有大量的實驗室研究，但目前僅限于實驗室研究。然而由于生物活性炭濾池與吸附活性炭濾池的作用機理完全不同，所以針對生物活性炭的再生方法及運行參數存在很大的差別。

針對生物活性炭的再生方法目前多集中在加熱再生上，其它方法的研究尚處于初步階段。然而，加熱再生方法操作較繁瑣，且效果并不好。總體來說，生物活性炭的再生方法及再生裝置尚不成熟，需要針對生物活性炭的再生方法及裝置進行進一步的研發。超聲波再生作為一種新型的活性炭再生方法受到人們的廣泛關注，然而將其應用于生物活性炭再生卻存在較多問題，此外，異位再生不僅操作繁瑣、工作量大，還存在活性炭的大量損耗。如何根據生物活性炭的特性以及生物活性炭濾池的形式以及超聲波作用機理研發出適合生物活性炭的原位再生裝置顯得尤為重要。

發明內容

發明目的：本發明的目的是提供一種用于失效生物活性炭的原位再生裝置，使用該裝置可高效、安全地對失效生物活性炭進行原位再生。

本發明的第二目的是提供一種利用上述裝置實現失效生物活性炭的原位再生方法。

技術方案：本發明提供的一種用于失效生物活性炭的原位再生裝置，包括固定支架、移動裝置、超聲波發生裝置、控制裝置、供電裝置；所述超聲波發生裝置固定于移動裝置上，所述移動裝置設置于固定支架上并可在固定支架上自由移動；所述超聲波發生裝置上設有超聲波探針；所述控制裝置輸出電流及控制信號至超聲波發生裝置和控制裝置上；所述供電裝置與控制裝置連接。

作為改進，所述固定支架為桁架式裝置；采用縱橫交錯的桁架結構。

作為另一種改進，還包括起吊裝置，超聲波發生裝置通過起吊裝置固定于移動裝置上。超聲波發生裝置固定于固定鋼架上，通過起吊系統實現超聲波反應系統的垂直移動。移動裝置可在固定支架上水平移動，能夠實現超聲波發生裝置的水平移動，確保超聲波發生裝置移至活性炭濾池任何位置；通過起吊裝置能夠使移動裝置相對固定支架垂直起吊，在生物活性炭運行時利用起吊裝置將超聲波發生裝置吊起至活性碳濾池頂部，當需要再生時利用起吊裝置將超聲波發生裝置伸入生物活性炭層表面炭層。作為優選，所述超聲波發生裝置的側壁設有溢水孔，孔徑為0.5-1.0mm。

作為另一種優選，所述超聲波發生裝置的輸入功率均值為1-3kw/m²、超聲功率為20-80KHz。

作為另一種優選，所述超聲波探針的數量為1個以上，每根超聲波探針長度為5-30cm，相鄰超聲波探針間隔20-40cm。

本發明還提供了利用上述裝置實現失效生物活性炭的原位再生方法，包括以下步驟：

（1）將用于失效生物活性炭的原位再生裝置置于活性炭濾池頂部，將設有超聲波探針的超聲波發生裝置置于生物活性炭炭層表面，使超聲波探針插入炭層深度在10-30cm；

（2）開啟超聲波發生裝置使活性炭再生，時間為20min以上；

（3）繼續運行超聲波發生裝置，同時開啟活性炭濾池底部的空氣反洗裝置氣洗，時間為5-10min；

（4）繼續運行超聲波發生裝置、空氣反洗裝置，同時開啟活性炭濾池的水沖反洗裝置水沖，時間為4-6min；

（5）停止超聲波發生裝置、空氣反洗裝置，同時加大水沖反洗裝置強度，時間為5min；停止水沖反洗裝置；

（6）重復步驟（2）至（5）；

（7）繼續水沖10-20min，即完成失效生物活性炭的原位再生。

步驟（2）中，所述超聲波探針發射頻率20-80KHZ，功率為1.0-3.0KW/m²。

步驟（3）中，氣洗強度為10-20L/m²·s。

步驟（4）中，水沖強度為1-5L/m²·s。

步驟（5）中，水沖強度為5-8L/m²·s。