申请日2016.10.09
公开(公告)日2017.05.03
IPC分类号C02F1/28; C02F101/30
摘要
本实用新型公开了一种有效降解COD的水处理系统，包括碳柱筒、蒸汽扩散管、排出管、蒸汽发生器以及污水提升单元，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，填充腔的中下部填充有通过椰壳活性炭和具有氧化性的柱状活性炭混制成的混合活性炭后将碳柱筒内部分成进水区和过滤区，蒸汽扩散管的扩散端穿过上端盖伸入混合活性炭中，位于过滤区中的扩展端外表面布置有多个排气孔，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。有机物在具有氧化性的柱状活性炭的催化下发生氧化分解，最终产物为CO2和H2O，而少量高温挥发的尾气经过废水喷淋，进行循环处理。
摘要附图
权利要求书
1.一种有效降解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通过椰壳活性炭和具有氧化性的柱状活性炭混制成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。
2.根据权利要求1所述的有效降解COD的水处理系统，其特征在于：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。
3.根据权利要求1所述的有效降解COD的水处理系统，其特征在于：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。
4.根据权利要求1或3所述的有效降解COD的水处理系统，其特征在于：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。
5.根据权利要求4所述的有效降解COD的水处理系统，其特征在于：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。
6.根据权利要求1所述的有效降解COD的水处理系统，其特征在于：所述柱状活性炭和椰壳活性炭的混合比为1:1。
7.根据权利要求1所述的有效降解COD的水处理系统，其特征在于：所述排出管的排出端上布置有出水口和出气口。
说明书
一种有效降解COD的水处理系统
技术领域
本实用新型涉及污水处理研究领域中的一种处理系统，特别是一种有效降解COD的水处理系统。
背景技术
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。中国水资源总量居世界第六位，但人均水资源占有量仅为世界平均水平的四分之一，在世界银行连续统计的153个国家中居第88位，未来中国水资源紧缺的形势将十分严峻。当前我国水资源的污染形势十分严峻。水资源的污染对城市经济社会可持续发展构成了严重威胁。
目前对于污水中COD的降解以及脱氮，除磷，常见的工艺有物化法、生物法、蒸馏法、化学氧化法、离子交换法、膜处理法、物理吸附法，通常还要以上几种工艺组合运行，才能达到最佳效果。随着环境保护的要求不断提高，工业水处理技术在加快进步，而水处理材料也在不断被改进、研发，尤其是可再生水处理材料、节能水处理材料、环保型水处理材料等的研究、开发是一种行业发展趋势。
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。
而活性炭是具有孔隙结构发达、比表面积大、选择性吸附能力强的碳质吸附材料，是工业水处理行业中应用最广的的材料之一;CN103721715A中，陈威等人研究出的负载活性炭纳米零价铁材料，对苯酚、甲基橙等有机物的催化降解有较好的效果;CN204620009乔启中等人公开了一种有机废水用活性炭原位再生装置，用电化学的原理，对吸附饱和后的有机物进行氧化分解，取得了一定的成果。
实用新型内容
本实用新型的目的，在于提供一种有效降解COD的水处理系统。
本实用新型解决其技术问题的解决方案是：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通过椰壳活性炭和具有氧化性的柱状活性炭混制成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，所述柱状活性炭和椰壳活性炭的混合比为1:1。
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。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过布置椰壳活性炭和具有氧化性的柱状活性炭混制成的混合活性炭，由于混合活性炭具有发达的细孔结构和巨大的比表面积，因此对水中溶解的有机污染物，如苯类化合物、酚类化合物、石油及石油产品等具有较强的吸附能力，而且对用生物法和其它化学法难以去除的有机污染物，如色度、异臭、亚甲蓝表面活性物质、除草剂、杀虫剂、农药、合成洗涤剂、合成染料、胺类化合物及许多人工合成的有机化合物等都有较好的去除效果。当混合活性炭吸附有机物达到饱和后，停止进水，打开蒸汽发生器，将被加热到450℃-500℃的蒸汽通过蒸汽扩散管进入碳柱筒内，碳柱筒内温度逐渐上升，混合活性炭逐渐失去水分，当碳柱筒内温度达到200-250℃时，有机物在具有氧化性的柱状活性炭的催化下发生氧化分解，最终产物为CO2和H2O，而少量高温挥发的尾气经过废水喷淋，进行循环处理。有机物吸附饱和的活性炭重新恢复到初始多孔、吸附性强的状态，完成再生过程。
本实用新型具有以下优点：
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，本系统不产生污泥;
8)节能，本系统不需要更多的动力设备;
9)PH值范围广，PH值3-11均有较好的吸附性能。
