[發明專利]一種用于污水處理的流化吸附裝置及流化吸附方法

有效

• 申請號: 202110140383.2
• 申請日: 2021-02-02
• 公開（公告）號: CN112939136B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 葉欣;陳少華;陳民權;陳晶琳;王維;許肖鋒;楊杰;黃有桂
• 申請（專利權）人: 中國科學院城市環境研究所;廈門稀土材料研究所
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28
• 代理公司: 北京中知星原知識產權代理事務所(普通合伙) 11868
• 代理人: 艾變開

本發明涉及一種用于污水處理的流化吸附裝置及流化吸附方法，包括流化吸附柱和回流裝置，所述流化吸附柱由上到下依次設有出水區、流化吸附區和進水區，所述進水區的頂端通過布水板與流化吸附區相連，所述流化吸附區頂端通過過濾組件與出水區相連；所述回流裝置包括頂部回流口、中部回流口、底部回流口以及接通三個回流口的回流管，頂部回流口設在出水區，中部回流口設在流化吸附區，底部回流口設在進水區，吸附時啟用頂部回流口和底部回流口，更換吸附劑時啟用中部回流口和底部回流口，使得流化吸附柱連續運行。

技術領域

本發明屬于污水處理技術領域，具體涉及一種用于污水處理的流化吸附裝置及流化吸附方法。

背景技術

隨著城市化進程的加快和人民生活水平的提高，生活污水和工業廢水的產量越來越大，為營造綠色健康的環境，污水的排放標準也日趨嚴格。在眾多污水處理方法中，吸附法是較為常用和成熟的技術手段，主要用于去除痕量污染物，包括脫色，除臭，脫除重金屬、溶解性有機物、放射性元素等，具備污染物去除效率高、操作簡便等優點，可作為離子交換、膜分離等方法的預處理方法，也可作為二級處理后的深度處理手段，保證回用水的質量。

目前，污水處理技術中，固定床反應器是污水處理中最常用的吸附設備，其床層內流體的流動接近于平推流，與返混式的反應器相比，可用較少量的吸附劑和較小的反應器容積來獲得較大的生產能力。然而，固定床反應器處理能力小，對吸附劑的粒度要求較高。過小的吸附劑增大了床層的過水壓力，易造成短流。完全靜止的吸附劑在處理實際廢水時還容易滋生生物膜，造成床層堵塞，影響吸附工藝的穩定高效運行。但是，增大吸附劑粒度會造成比表面積大幅減小，活性物質的有效含量降低，影響了整體吸附性能。吸附劑的成型工藝往往較為復雜，且成本較高。

流化床反應器具備處理能力大、混合效果好、不易造成短流和堵塞等優勢，但流化床吸附工藝常見于氣體催化等化工單元操作，在廢水處理中鮮見報道。同時，流化床吸附還需解決吸附劑流失的問題。如中國實用新型專利CN209098450U提供了一種液固雙床吸附脫酚處理化工污水的專用系統，在流化床吸附系統后配備固液分離系統以解決吸附劑流失問題。類似地，中國發明專利CN105948321B公開了一種流化床吸附-氧化治理工業廢水的裝置及治理廢水的方法，采用沉淀池加過濾器對吸附劑加以截流。外設固液分離設施的方式不可避免地延長了處理流程、增加了占地，也增加了處理系統的運行和維護成本。

綜上所述，現有的兩種吸附反應器均無法高效穩定地使用吸附性能高的小粒度吸附材料。同時，截至目前，在污水處理領域專門針對流化吸附裝置的設計和運行方法研究較少。

發明內容

針對上述小粒度吸附劑的使用和吸附劑的流失問題，本發明提供了一種用于污水處理的流化吸附裝置及流化吸附方法，基于流體力學原理，結構簡易、可高效穩定地使用小粒度吸附材料。

第一方面，本發明提供了一種用于污水處理的流化吸附裝置，所述流化吸附裝置包括流化吸附柱和回流裝置，所述流化吸附柱由上到下依次設有出水區、流化吸附區和進水區，所述進水區的頂端通過布水板與流化吸附區相連，所述流化吸附區頂端通過過濾組件與出水區相連；所述回流裝置包括頂部回流口、中部回流口、底部回流口以及接通三個回流口的回流管，頂部回流口設在出水區，中部回流口設在流化吸附區，底部回流口設在進水區，吸附時啟用頂部回流口和底部回流口，更換吸附劑時啟用中部回流口和底部回流口，使得流化吸附柱連續運行。

本發明所述的流化吸附裝置通過流化吸附柱實現小顆粒吸附劑良好的流化吸附應用，避免了固定床使用小顆粒吸附劑的諸多缺點，提高了吸附性能；同時，采用所述過濾組件和布水板截留吸附劑，通過回流方式的切換使得所述流化吸附裝置在更換吸附劑時也能保持連續運行，提高處理能力。

可選的，所述進水區的底部設有進水口，出水區設有出水口，所述出水口位于頂部回流口的上方，污水由進水區的底部進入，經過流化吸附區吸附后，從出水區的出水口排出，完成吸附處理。