專(zhuān)利名稱(chēng)：活性炭微波激活設(shè)備及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，是一種兼顧污水處理與活性炭激活的設(shè) 備，具體的說(shuō)是處理生活污水、工業(yè)廢水的同時(shí)，能夠利用微波能整體激 活活性炭使活性炭再生的一種設(shè)備及方法。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們的環(huán)保意識(shí)也在不斷增強(qiáng)，對(duì)各種污水的 處理要求也越來(lái)越高。目前，污水處理過(guò)程中運(yùn)用活性炭吸附的越來(lái)越多， 然而在解決活性炭再生方面卻得不到根本的解決，活性炭微波激活設(shè)備能
夠整體激活活性炭回用率100%，并且能耗低。
傳統(tǒng)的活性炭再生法采用藥劑法，高溫加熱法等，他們的缺點(diǎn)是不 能夠整體激活活性炭，并且再生過(guò)程中不能夠保證設(shè)備正常運(yùn)作，再生率 低，能耗高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種活性炭微波激活設(shè)備，該設(shè)備對(duì)污染水實(shí)現(xiàn) 連續(xù)不間斷處理的同時(shí)，能夠達(dá)到激活活性炭，使活性炭連續(xù)使用的目的， 同時(shí)使處理后的污水清潔，水理化指標(biāo)優(yōu)于國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是
一種活性炭微波激活設(shè)備，包括排氣口、殼體、連接法蘭、污水進(jìn)水 口、污水集水容器、污泥罐、排污管、清水排放口和支架，各部件依常規(guī) 連接；其還包括冷卻噴灑容器、冷卻水管道、石英管、微波源和石英玻璃；
殼體中部是圓柱形，上、下部是圓錐形，在上、下部與中部交界處水 平設(shè)有兩個(gè)相互平行的連接法蘭，兩連接法蘭上設(shè)有多數(shù)個(gè)通孔，上、下 連接法蘭上的多數(shù)個(gè)通孔一一相對(duì)，多數(shù)個(gè)石英管的上下端固接于相對(duì)的 兩孔中，軸向與上、下連接法蘭垂直，殼體上、下部的內(nèi)腔經(jīng)石英管6連
4通，石英管6的內(nèi)腔中裝滿(mǎn)活性炭，兩端用篩網(wǎng)封閉；
在殼體中部側(cè)壁設(shè)有一孔，孔上覆有一石英玻璃，孔與微波源經(jīng)管道 密閉連接；
殼體上部側(cè)面設(shè)有冷卻水管道的入口，冷卻水管道與冷卻噴灑容器連通。
所述的活性炭微波激活設(shè)備，其所述微波源為封閉微波源，其輻射部
設(shè)置在密閉的腔體內(nèi)，為諧振腔多模式電磁輻射，頻率波段為915MHz或 2450MHz;
微波源單臺(tái)微波功率為40kw或20kw或10kw或5kw。
所述的活性炭微波激活設(shè)備，其所述收集污水的集水容器的容積為2 到3CW，至少為一個(gè)，或多個(gè)并聯(lián)。
一種所述的活性炭微波激活設(shè)備的激活方法，其包括步驟
A) 活性炭失效后，進(jìn)水口停止進(jìn)水，打開(kāi)下方排污管排出活性炭?jī)?nèi)的
余水；
B) 啟動(dòng)微波源發(fā)射微波，微波透過(guò)石英玻璃照射石英管，使石英管內(nèi) 的活性炭升溫，當(dāng)溫度升高到100-15(TC時(shí)，使炭粒內(nèi)吸附水蒸發(fā)，同時(shí) 部分低沸點(diǎn)有機(jī)物也隨之揮發(fā)；
C) 當(dāng)活性炭升溫至150 70(TC，不同的有機(jī)物隨溫度升高，分別以 揮發(fā)、分解、碳化、氧化的形式，從活性炭的基質(zhì)上消除
D) 有機(jī)物經(jīng)高溫碳化后，有相當(dāng)部分碳化物殘留在活性炭微孔中，對(duì) 石英管繼續(xù)照射，當(dāng)溫度升高達(dá)到85(TC時(shí)，使殘留碳化物氣化成C02， C0 等氣體排出，此時(shí)停止加熱，噴灑容器內(nèi)噴水進(jìn)入石英管內(nèi)的使活性炭微 孔表面得到清理，恢復(fù)100%吸附性能；
整個(gè)過(guò)程產(chǎn)生的蒸汽、C02、 C0及雜質(zhì)通過(guò)排氣口排放，雜質(zhì)從清水 排放口排走。
所述的激活方法，其所述B)步、C)步、D)步三個(gè)過(guò)程為激活過(guò)程， 整個(gè)激活過(guò)程，封閉腔體微波源7內(nèi)微波能量與被激活的活性炭相互作用 時(shí)間在10秒一10分鐘。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明設(shè)備可用現(xiàn)有污水處理設(shè)備改造，投入少、
見(jiàn)效快，利用微波能量與被激活的活性炭相互作用，在微波的輻射下，活
5性炭可100%整體激活，反復(fù)清潔、連續(xù)使用，大大減少了污水處理的成本。


圖1是本發(fā)明活性炭微波激活設(shè)備的剖面主視圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利進(jìn)一步說(shuō)明。
圖l是本發(fā)明活性炭微波激活設(shè)備的剖面主視圖。圖中，排氣口l、
冷卻噴灑容器2、冷卻水管道3、殼體4、連接法蘭5、石英管6、微波源 7、石英玻璃8、進(jìn)水口9、集水容器IO、污泥罐ll、排污管12、清水排 放口 13。
殼體4由Q235鋼板焊接而成，起固定石英管6和防止微波泄漏的作 用。殼體4中部是圓柱形，上、下部是圓錐形，在上、下部與中部交界處 水平設(shè)有兩個(gè)相互平行的連接法蘭5，兩連接法蘭5上設(shè)有多數(shù)個(gè)通孔， 上、下連接法蘭5上的多數(shù)個(gè)通孔一一相對(duì)，多數(shù)個(gè)石英管6的上下端固 接于相對(duì)的兩孔中，軸向與上、下連接法蘭5垂直，殼體4上、下部的內(nèi) 腔經(jīng)石英管6連通，石英管6的內(nèi)腔中裝滿(mǎn)活性炭，兩端用篩網(wǎng)封閉。在 殼體4中部側(cè)壁設(shè)有一孔，孔上覆有一石英玻璃8，孔與微波源7經(jīng)管道 密閉連接。殼體4頂端有排氣口1，上部側(cè)面設(shè)有冷卻水管道3的入口和 清水排放口 13，冷卻水管道3與冷卻噴灑容器2連通；殼體4底端有排污 管12，下部側(cè)面設(shè)有污水進(jìn)水口 9，進(jìn)水口 9與污水集水容器10連通， 排污管12與污泥罐11連通。
微波源7為封閉微波源，其輻射部設(shè)置在密閉的腔體內(nèi)，為諧振腔多 模式電磁輻射，其微波源7的單臺(tái)微波功率為40kw或20kw或10kw或5kw， 頻率波段為915MHz或2450MHz。封閉腔體微波源7內(nèi)的微波能量與被激活 的活性炭相互作用時(shí)間為10秒_10分鐘。
石英玻璃8起防止水蒸氣返回微波源內(nèi)的作用。
殼體4中部外周圓設(shè)有支架14。
收集污水的集水容器10的容積為2到30m:!，可多個(gè)并聯(lián)。 本發(fā)明活性炭微波激活設(shè)備的工作過(guò)程如下
6通過(guò)冷卻噴灑容器2由溫控器確定適宜的激活溫度，污水處理時(shí)，污
水通過(guò)污水進(jìn)水口 9，進(jìn)入石英管6，通過(guò)活性炭的吸附作用起到污水凈 化的作用，處理后的污水通過(guò)出水口 13排出?；钚蕴渴Ш?，進(jìn)水口 9 停止進(jìn)水，通過(guò)石英管6下方的排污管12排出活性炭?jī)?nèi)的余水，微波源7 發(fā)射微波，微波透過(guò)石英玻璃8照射石英管6，使石英管6升溫，在100-150 "C溫度下加熱石英管6內(nèi)的炭粒，使炭粒內(nèi)吸附水蒸發(fā)，同時(shí)部分低沸點(diǎn) 有機(jī)物也隨之揮發(fā)，經(jīng)過(guò)干燥后的粒炭被加熱升溫至150 700°C。不同的 有機(jī)物隨溫度升高，分別以揮發(fā)、分解、碳化、氧化的形式，從活性炭的 基質(zhì)上消除。通常到此階段，再生炭的吸附恢復(fù)率己達(dá)到60% 85%。 有機(jī)物經(jīng)高溫碳化后，有相當(dāng)部分碳化物殘留在活性炭微孔中。當(dāng)溫度繼 續(xù)升高達(dá)到85(TC時(shí)，使殘留碳化物氣化成C02， C0等氣體排出，使活性 炭微孔表面得到清理，恢復(fù)100%吸附性能。整個(gè)過(guò)程產(chǎn)生的蒸汽、C02、 CO及雜質(zhì)通過(guò)排氣口 l排放。
因?yàn)楸景l(fā)明的微波激活過(guò)程是連續(xù)不間斷的進(jìn)行，因此溫度是逐步升 高的，不會(huì)維持在某個(gè)溫度點(diǎn)上，因此對(duì)于時(shí)間性，沒(méi)有明確的規(guī)定和限 制，主要的是看實(shí)際的活性炭再生量和所含水分的比例。
權(quán)利要求
1、一種活性炭微波激活設(shè)備，包括排氣口(1)、殼體(4)、連接法蘭(5)、污水進(jìn)水口(9)、污水集水容器(10)、污泥罐(11)、排污管(12)、清水排放口(13)和支架(14)，各部件依常規(guī)連接；其特征在于還包括冷卻噴灑容器(2)、冷卻水管道(3)、石英管(6)、微波源(7)和石英玻璃(8)；殼體(4)中部是圓柱形，上、下部是圓錐形，在上、下部與中部交界處水平設(shè)有兩個(gè)相互平行的連接法蘭(5)，兩連接法蘭(5)上設(shè)有多數(shù)個(gè)通孔，上、下連接法蘭(5)上的多數(shù)個(gè)通孔一一相對(duì)，多數(shù)個(gè)石英管(6)的上下端固接于相對(duì)的兩孔中，軸向與上、下連接法蘭(5)垂直，殼體(4)上、下部的內(nèi)腔經(jīng)石英管(6)連通，石英管(6)的內(nèi)腔中裝滿(mǎn)活性炭，兩端用篩網(wǎng)封閉；在殼體(4)中部側(cè)壁設(shè)有一孔，孔上覆有一石英玻璃(8)，孔與微波源7經(jīng)管道密閉連接；殼體(4)上部側(cè)面設(shè)有冷卻水管道(3)的入口，冷卻水管道(3)與冷卻噴灑容器(2)連通。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性炭微波激活設(shè)備，其特征在于所述 微波源(7)為封閉微波源(7)，其輻射部設(shè)置在密閉的腔體內(nèi)，為諧振 腔多模式電磁輻射，頻率波段為915MHz或2450MHz;微波源(7)單臺(tái)微波功率為40kw或20kw或10kw或5kw。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性炭微波激活設(shè)備，其特征在于所述 收集污水的集水容器(10)的容積為2到30m:!，至少為一個(gè)，或多個(gè)并聯(lián)。
4、 一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性炭微波激活設(shè)備的激活方法，其 特征在于包括步驟-A) 活性炭失效后，進(jìn)水口 (9)停止進(jìn)水，打開(kāi)下方排污管(12)排出活性炭?jī)?nèi)的余水；B) 啟動(dòng)微波源(7)發(fā)射微波，微波透過(guò)石英玻璃(8)照射石英管(6)， 使石英管(6)內(nèi)的活性炭升溫，當(dāng)溫度升高到100-150。C時(shí)，使炭粒內(nèi)吸 附水蒸發(fā)，同時(shí)部分低沸點(diǎn)有機(jī)物也隨之揮發(fā)；C) 當(dāng)活性炭升溫至150 700°C，不同的有機(jī)物隨溫度升高，分別以 揮發(fā)、分解、碳化、氧化的形式，從活性炭的基質(zhì)上消除；D) 有機(jī)物經(jīng)高溫碳化后，有相當(dāng)部分碳化物殘留在活性炭微孔中，對(duì) 石英管(6)繼續(xù)照射，當(dāng)溫度升高達(dá)到85(TC時(shí)，使殘留碳化物氣化成 C02， CO等氣體排出，此時(shí)停止加熱，噴灑容器(2)內(nèi)噴水進(jìn)入石英管(6) 內(nèi)的使活性炭微孔表面得到清理，恢復(fù)100%吸附性能；整個(gè)過(guò)程產(chǎn)生的蒸汽、C02、 CO及雜質(zhì)通過(guò)排氣口 (1)排放，雜質(zhì)從 清水排放口 (13)排走。
5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的激活方法，其特征在于所述B)步、C) 步、D)步三個(gè)過(guò)程為激活過(guò)程，整個(gè)激活過(guò)程，封閉腔體微波源(7)內(nèi) 微波能量與被激活的活性炭相互作用時(shí)間在10秒一IO分鐘。
全文摘要
本發(fā)明一種活性炭微波激活設(shè)備及方法，涉及環(huán)保技術(shù)，兼顧污水處理與活性炭激活，包括封閉殼體、微波發(fā)生器、及污水進(jìn)、出口和排氣口的諧振腔，封閉腔體內(nèi)部有耐高溫隔熱材料，能夠保證污水在腔體內(nèi)部連續(xù)不斷地給入和排出。同時(shí)當(dāng)長(zhǎng)期使用的活性炭因其表面吸附過(guò)多的殘留物質(zhì)而失效時(shí)，能夠利用微波穿透介質(zhì)，以及介質(zhì)材料自身?yè)p耗電場(chǎng)能量而發(fā)熱的原理，產(chǎn)生高溫使活性炭再生。本發(fā)明的設(shè)備簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊；用微波整體激活活性炭的方法，操控簡(jiǎn)便、安全，安裝調(diào)試、維護(hù)快捷。
文檔編號(hào)C01B31/00GK101643205SQ20081011801
公開(kāi)日2010年2月10日 申請(qǐng)日期2008年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月6日
發(fā)明者王慶凱 申請(qǐng)人:王慶凱