一種流化床吸附-氧化治理工業(yè)廢水的裝置及治理廢水的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種流化床吸附?氧化治理工業(yè)廢水的裝置及治理廢水的方法。流化床吸附?氧化治理工業(yè)廢水的裝置，包括物化處理裝置、流化床處理裝置和清水池；流化床處理裝置包括流化床反應(yīng)器、鼓風(fēng)機、微孔曝氣器、空氣分布器、沉降沉淀池、循環(huán)泵、壓濾機、干餾裂解器和濃縮水池。本發(fā)明流化床吸附?氧化治理工業(yè)廢水的裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，可高效(80?98％)低成本運行、達(dá)標(biāo)排放；利用本申請裝置治理廢水，與現(xiàn)有方法相比，明顯提高了雜質(zhì)的去除率、降低了資源消耗、提高了循環(huán)經(jīng)濟(jì)性、無二次污染全系統(tǒng)近零排放、減少了占地面積(比傳統(tǒng)生化處理節(jié)約土地60?90％)、提高了處理效率。
【專利說明】
-種流化床吸附-氧化治理工業(yè)廢水的裝置及治理廢水的 方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種流化床吸附-氧化治理工業(yè)廢水的裝置及治理廢水的方法，屬于 廢水治理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 工業(yè)廢水是指工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水、污水和廢液，其中含有隨水流失的工 業(yè)生產(chǎn)用料、中間產(chǎn)物、終端產(chǎn)品W及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，廢 水的種類和數(shù)量迅猛增加，對水體的污染也日趨廣泛和嚴(yán)重，威脅人類的健康和安全。含重 金屬的有機廢水是工業(yè)廢水中最難處理廢水之一，含重金屬的有機廢水中的污染物主要包 括各種控類、硝基類、醇類、醒類、酸類、酬類、氯化物W及重金屬等。目前對含重金屬的有機 廢水的處理存在工藝復(fù)雜、投資成本高、占地面積大、處理效率低等缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中工業(yè)廢水治理難W達(dá)標(biāo)、處理效率低、工藝復(fù)雜、操作運行成 本高、占地面積大等缺點，本發(fā)明提供一種流化床吸附-氧化治理工業(yè)廢水的裝置及治理廢 水的方法。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所的技術(shù)方案如下：
[0005] -種流化床吸附-氧化治理工業(yè)廢水的裝置，包括物化處理裝置、流化床處理裝置 和清水池;流化床處理裝置包括流化床反應(yīng)器、廢水進(jìn)料累、流化介質(zhì)進(jìn)料累、混合加料器、 水分布器、鼓風(fēng)機、微孔曝氣器、空氣分布器、沉降沉淀池、循環(huán)累、壓濾機、干饋裂解器和濃 縮水池；
[0006] 鼓風(fēng)機、空氣分布器和微孔曝氣器依次順序連通，微孔曝氣器設(shè)在空氣分布器的 正上方，空氣分布器和微孔曝氣器均設(shè)置在流化床反應(yīng)器內(nèi)，鼓風(fēng)機設(shè)在流化床反應(yīng)器外；
[0007] 廢水進(jìn)料累和流化介質(zhì)進(jìn)料累通過管路匯入混合加料器，混合加料器與水分布器 連通，水分布器設(shè)在流化床反應(yīng)器內(nèi)、且位于微孔曝氣器的正上方；
[000引流化床反應(yīng)器、沉降沉淀池、循環(huán)累和流化床反應(yīng)器依次循環(huán)連通，其中，循環(huán)累 通過流化介質(zhì)進(jìn)料累與流化床反應(yīng)器連通；
[0009] 流化床反應(yīng)器、沉降沉淀池、循環(huán)累、壓濾機、干饋裂解器和流化床反應(yīng)器依次循 環(huán)連通，其中，干饋裂解器通過流化介質(zhì)進(jìn)料累與流化床反應(yīng)器連通；
[0010] 壓濾機、濃縮水池和物化處理裝置依次順序連通；
[0011] 物化處理裝置、流化床反應(yīng)器、沉降沉淀池和清水池依次順序連通，其中，物化處 理裝置通過廢水進(jìn)料累與流化床反應(yīng)器連通。
[0012] 本申請所設(shè)及的各裝置除特別說明之外，均可使用現(xiàn)有技術(shù)中已有的裝置，本申 請的創(chuàng)新點在于將運些裝置按照本申請?zhí)囟ǚ绞竭B接，從而實現(xiàn)了廢水的高效處理。本申 請中的連通或相接為通過管路連通或相接，可在管路上根據(jù)需要設(shè)置累、閥等。循環(huán)累通過 流化介質(zhì)進(jìn)料累與流化床反應(yīng)器連通，指循環(huán)累出來的物料先進(jìn)入流化介質(zhì)進(jìn)料累進(jìn)入混 合加料器后進(jìn)入流化床反應(yīng)器。
[0013] 上述物化處理裝置可目前常規(guī)的處理方法，如除油、酸堿中和、鐵碳氧化還原反 應(yīng)/芬頓試劑氧化反應(yīng)等多種化學(xué)方法、自然或化學(xué)沉淀(加絮凝劑、助凝劑等)等。本申請 的核屯、為:廢水經(jīng)物化處理裝置后累入流化床反應(yīng)器，在流化床反應(yīng)器內(nèi)與循環(huán)流化介質(zhì) 混合，在流化床反應(yīng)器內(nèi)廢水中的雜質(zhì)(如COD、重金屬等)被流化介質(zhì)吸附或在流化介質(zhì)表 面發(fā)生氧化反應(yīng)作用，此二協(xié)同作用在流化介質(zhì)流化過程中全周期發(fā)生。
[0014] 廢水和流化介質(zhì)分別由廢水進(jìn)料累和流化介質(zhì)進(jìn)料累累入，在混合加料器中混合 后進(jìn)入水分布器;鼓風(fēng)機提供壓縮空氣，壓縮空氣再經(jīng)管路系統(tǒng)經(jīng)空氣分布器進(jìn)入微孔曝 氣器，出微孔曝氣器的微氣泡吸附在流化介質(zhì)上，為流化介質(zhì)提供動力，微氣泡帶動流化介 質(zhì)在流化床內(nèi)自下而上端流流化，吸附-氧化了廢水中雜質(zhì)的流化介質(zhì)（固相）和水相(液 相）由流化床上溢流堪流出。
[0015] 流化床反應(yīng)器、沉降沉淀池、循環(huán)累和流化床反應(yīng)器依次循環(huán)連通，形成了流化介 質(zhì)的再生循環(huán)利用，當(dāng)沉降沉淀池內(nèi)的流化介質(zhì)未達(dá)到飽和時，直接循環(huán)進(jìn)入流化床反應(yīng) 器進(jìn)行循環(huán)使用。
[0016] 流化床反應(yīng)器、沉降沉淀池、循環(huán)累、壓濾機、干饋裂解器和流化床反應(yīng)器依次循 環(huán)連通，形成了流化介質(zhì)的再生循環(huán)利用，當(dāng)沉降沉淀池內(nèi)的流化介質(zhì)達(dá)到飽和時，經(jīng)壓濾 機和干饋裂解器再生后循環(huán)進(jìn)入流化床反應(yīng)器進(jìn)行循環(huán)使用。
[0017] 壓濾機、濃縮水池和物化處理裝置依次順序連通，對流化介質(zhì)再生所生成的廢水 回收凈化。
[0018] 物化處理裝置、流化床反應(yīng)器、沉降沉淀池和清水池依次順序連通，對廢水實現(xiàn)了 有效的處理。
[0019] 現(xiàn)有的工業(yè)廢水治理方法為：集水池（調(diào)節(jié)池)-中和池-物化反應(yīng)器-澄清池一厭 氧反應(yīng)器(或水解反應(yīng)器)-生化反應(yīng)器(好氧曝氣池)--二級物化深度處理-排放。不僅占地 面積大，而且成本高、處理效率低。
[0020] 利用本申請裝置治理廢水，與現(xiàn)有方法相比，明顯提高了雜質(zhì)的去除率、降低了資 源消耗、提高了循環(huán)經(jīng)濟(jì)性、無二次污染全系統(tǒng)近零排放、減少了占地面積（比傳統(tǒng)生化處 理節(jié)約±地60-90 %)、提高了處理效率，本申請裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，可高效(80-98%) 低成本運行、達(dá)標(biāo)排放。
[0021] 流化床反應(yīng)器內(nèi)頂部設(shè)有溢流堪，溢流堪的外圍設(shè)有溢流槽，溢流槽的底部設(shè)有 出水管，溢流堪優(yōu)選為齒形溢流堪;其中，流化床反應(yīng)器通過出水管與沉降沉淀池連通;在 流化床反應(yīng)器內(nèi)、溢流堪和水分布器之間還設(shè)有一層W上的水再分布器，相鄰兩層水再分 布器之間的間距為2~3m，水再分布器為網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，網(wǎng)格為50mmX 50mm的方格，水再分布器 通過Ξ角支撐固定在流化床反應(yīng)器本體內(nèi)壁上。優(yōu)選，水再分布器有1-3層。流化床反應(yīng)器 的底部設(shè)有排污孔，排污孔位于空氣分布器的正下方。
[0022] 為了進(jìn)一步提高處理效率，水分布器安放于微孔曝氣器正上方30-50cm處;水分布 器為穿孔結(jié)構(gòu)，孔徑5-12mm，孔口垂直朝下。
[0023] 本申請上、下、底部、頂部為流化床反應(yīng)器正常使用的相對位置，從上到下的方向 與從頂部到底部的方向一致。
[0024] 出流化床的處理水經(jīng)齒形溢流堪流出，通過出水管自流進(jìn)入沉降沉淀池，在沉降 沉淀池進(jìn)行固液分離，沉降沉淀池底部沉降的粉末活性炭由循環(huán)累抽出，在粉末活性炭末 達(dá)吸咐飽和時，通過流化介質(zhì)進(jìn)料累循環(huán)進(jìn)入流化床進(jìn)行如上所述下一循環(huán)周期。
[0025] 為了進(jìn)一步提高治理效果，優(yōu)選，沉降沉淀池出水口有過濾器。沉降沉淀池上設(shè)有 進(jìn)水口和出水口。
[0026] 出流化床反應(yīng)器的處理水自流進(jìn)入沉降沉淀池，在此，進(jìn)行固液分離，經(jīng)一定沉降 時間后，清水從沉降沉淀池上部溢流堪流出，經(jīng)過濾器過濾掉少量漂浮粉末活性炭后，清水 可自流入清水池(達(dá)標(biāo)排放）。
[0027] 為了保證廢水治理效果，同時保證再生效果，降低治理成本，優(yōu)選，流化床反應(yīng)器 內(nèi)的流化介質(zhì)為粉末活性炭。
[0028] 出微孔曝氣器的微氣泡吸附在粉末活性炭上，氣泡帶動流化介質(zhì)粉末活性炭在流 化床內(nèi)自下而上端流流化，吸附了廢水中雜質(zhì)的粉末活性炭（固相)和水相(液相）由流化床 反應(yīng)器的溢流堪流出進(jìn)入沉降沉淀池。
[0029] 在流化床反應(yīng)器內(nèi)廢水中的雜質(zhì)（如COD、重金屬等)被粉末活性炭吸附或在粉末 活性炭表面發(fā)生氧化反應(yīng)作用。吸附作用:廢水中的雜質(zhì)經(jīng)與活性炭作用后，由于活性炭的 比表面積巨大，通常每克達(dá)約1000平方米左右，廢水中的雜質(zhì)被活性炭吸附，活性炭對雜質(zhì) 的物理吸附較明顯，從而使廢水中的雜質(zhì)得到較髙的去除率，達(dá)到去除廢水中的雜質(zhì)目的； 氧化作用:此過程較復(fù)雜，由于廢水中的污染因子成千上萬種，其氧化方式各式各樣。
[0030]
【申請人】經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，流化動力微氣泡（空氣）中含有氧氣(〇2)，氧氣被吸附在流化 介質(zhì)粉末活性炭上，出微孔曝氣器的微氣泡的直徑可達(dá)微米級，使得單位體積內(nèi)氧含量在 流化床反應(yīng)器內(nèi)急劇升高，從而使得吸附在流化介質(zhì)上的雜質(zhì)與氧發(fā)生化學(xué)氧化分解反 應(yīng)，使難分解的化合物氧化分解形成小分子的化合物、二氧化碳和水，從而達(dá)到去除廢水中 的雜質(zhì)目的。
[0031 ]
【申請人】經(jīng)研究還發(fā)現(xiàn)，常溫常壓下，通常水中溶解氧的飽和濃度為6-9mg/L水，一 般為2-3mg/L水，而當(dāng)粉末活性炭同時與廢水和空氣接觸時，活性炭上吸附廢水中雜質(zhì)的同 時，微氣泡中的氧就會同時吸附在活性炭表面，當(dāng)水中流化介質(zhì)質(zhì)量濃度為1-10%時，其吸 附氧濃度高達(dá)l-12g/L水，其氧濃度比常規(guī)水中濃度高千倍左右，具氧化性，同時氧化學(xué)吸 附在活性炭表面上，形成過氧化物和徑基官能團(tuán)，與其它官能團(tuán)一道構(gòu)成活性表面，更好的 吸附水中的雜質(zhì)。
[0032] 流化床反應(yīng)器中的流化介質(zhì)大部分來源于再生回收的粉末活性炭，小部分自然損 耗另外補充。
[0033] 為了達(dá)到更好的廢水治理效果，流化床吸附-氧化治理工業(yè)廢水的裝置，還包括固 定床吸附器，沉降沉淀池、固定床吸附器和清水池依次順序連通，固定床吸附器還與物化處 理裝置連通。
[0034] 出流化床反應(yīng)器的處理水自流進(jìn)入沉降沉淀池，在此，進(jìn)行固液分離，經(jīng)一定沉降 時間后，清水從沉降沉淀池上部溢流堪流出，經(jīng)過濾器濾掉少量漂浮粉末活性炭后，清水可 自流入清水池(達(dá)標(biāo)排放），或累入固定床吸附器作進(jìn)一步深度處理后，流入清水池，運樣可 確保出水水質(zhì)更穩(wěn)定和更高質(zhì)量的治理效果。固定床吸附器產(chǎn)生的廢液進(jìn)入物化處理裝置 循環(huán)處理。
[0035] 為了進(jìn)一步保證廢水治理效果，物化處理裝置包括順序相接的集水池、調(diào)節(jié)池、中 和池、反應(yīng)池和澄清池，其中，澄清池通過廢水進(jìn)料累流化床反應(yīng)器相接。
[0036] 利用上述流化床吸附-氧化治理工業(yè)廢水的裝置治理工業(yè)廢水的方法:包括如下 步驟：
[0037] A、流化介質(zhì)和經(jīng)物化處理裝置處理后的廢水分別由流化介質(zhì)進(jìn)料累和廢水進(jìn)料 累累入，在混合加料器中混合后進(jìn)入水分布器;鼓風(fēng)機送風(fēng)依次經(jīng)空氣分布器和微孔曝氣 器后，最后W微氣泡的形式為從水分布器出來的流化介質(zhì)提供動力，微氣泡帶動流化介質(zhì) 在流化床內(nèi)自下而上端流流化，從而起到凈化水的目的；
[0038] B、自流化床反應(yīng)器頂部出來的水自流進(jìn)入沉降沉淀池；
[0039] C、沉降沉淀池中的上層清液進(jìn)入清水池;沉降沉淀池中下層沉降的流化介質(zhì)，若 未達(dá)吸附飽和，則由循環(huán)累累入流化床反應(yīng)器循環(huán)使用，若達(dá)吸附飽和時，則由循環(huán)累累入 壓濾機壓濾，所得濾液進(jìn)入濃縮水池重力濃縮后上層液體進(jìn)入物化處理裝置循環(huán)處理，所 得濾餅進(jìn)入干饋裂解器再生，再生后的流化介質(zhì)進(jìn)入流化床分液器循環(huán)使用，干饋裂解器 產(chǎn)生的廢氣進(jìn)入流化床進(jìn)行吸附處理或混合空氣與燃料燃燒。
[0040] 上述混合空氣與燃料燃燒可W消除廢氣的二次污染，同時，廢氣中的可然物（如 出、小分子有機化合物等)提供一定的熱值。
[0041] 廢水治理時，要實時向流化床分液器中補充抽出量相當(dāng)?shù)难h(huán)使用的流化介質(zhì)或 再生后的流化介質(zhì)，不足部分由新鮮流化介質(zhì)補充，即要保證流化床反應(yīng)器內(nèi)流化介質(zhì)的 量。
[0042]
【申請人】經(jīng)研究發(fā)現(xiàn):在沉降沉淀池內(nèi)沉降的粉末活性炭，由于在沉降過程中不再 補充空氣，活性炭吸附的氧含量不斷釋放和減少，其過程與厭氧和水解過程原理相似，仍在 對吸附在其表面上的雜質(zhì)起凈化作用，直至被抽出。
[0043] 本申請流化介質(zhì)的熱再生是本工藝不可或缺的部分，主要目的是減少流化介質(zhì)的 使用量，減少噸水處理成本，熱再生可消除流化介質(zhì)所吸附的C0D，達(dá)到無害化的目的，使廢 水中的COD最終轉(zhuǎn)化為碳、出和C〇2。
[0044] 為了進(jìn)一步提高廢水治理效果，優(yōu)選，步驟C中沉降沉淀池中的上層清液經(jīng)沉降沉 淀池中的過濾器過濾后進(jìn)入清水池;濃縮池中的下層沉淀物循環(huán)進(jìn)入壓濾機壓濾。
[0045] 為了更進(jìn)一步提高廢水治理效果，優(yōu)選，步驟C中沉降沉淀池中的上層清液經(jīng)沉降 沉淀池中的過濾器過濾后進(jìn)入固定床吸附器，然后再進(jìn)入清水池。
[0046] 作為本申請的另一種方案，上述步驟C中未達(dá)吸附飽和的流化介質(zhì)，部分由循環(huán)累 累入流化床反應(yīng)器循環(huán)使用，余量與達(dá)吸附飽和的流化介質(zhì)共同由循環(huán)累累入壓濾機壓 濾，進(jìn)行后續(xù)處理。
[0047] 同時也要保證流化床分液器內(nèi)的流化介質(zhì)的量恒定，不足部分由再生的流化介質(zhì) 或新鮮的流化介質(zhì)補充。
[0048] 為了在保證廢水治理效果的同時，降低成本，優(yōu)選，流化床反應(yīng)器內(nèi)的流化介質(zhì)為 粉末活性炭，粉末活性炭在廢水中的質(zhì)量濃度為2-15%;干饋裂解器中的裂解溫度為650- 850 °C。
[0049] 干饋裂解器中粉末活性炭中COD經(jīng)650-850°C熱裂解和干饋徹底分解為無害化碳、 出和C〇2，從而將COD徹底去除，使廢粉末活性炭得到再生，恢復(fù)原來的吸附性能和指標(biāo)，避免 廢粉末活性炭作為危險固廢，使資源循環(huán)利用，極大地降低操作運行成本。
[0050] 在粉末活性炭的熱再生過程中會產(chǎn)生少部分廢氣（絕大部分熱裂解分解為碳、此 和C〇2)，廢氣經(jīng)引出后二種處理方式：1:視熱再生所用燃料而定，如熱再生使用天燃?xì)?，?出的廢氣經(jīng)混合空氣進(jìn)入熱再生爐與燃料混合進(jìn)行燃燒，W去除廢氣的危害;2:將引出的 廢氣通入本發(fā)明的流化床反應(yīng)器內(nèi)，經(jīng)流化床水吸收和活性炭吸附和氧化，達(dá)到去除的目 的。
[0051] 申請中B0D為生化需氧量，COD化學(xué)需氧量，TC0D總化學(xué)需氧量。
[0052] 本發(fā)明未提及的技術(shù)均參照現(xiàn)有技術(shù)。
[0053] 本發(fā)明流化床吸附-氧化治理工業(yè)廢水的裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，可高效(80- 98 % )低成本運行、達(dá)標(biāo)排放;利用本申請裝置治理廢水，與現(xiàn)有方法相比，明顯提高了雜質(zhì) 的去除率、降低了資源消耗、提高了循環(huán)經(jīng)濟(jì)性、無二次污染全系統(tǒng)近零排放、減少了占地 面積(比傳統(tǒng)生化處理節(jié)約上地60-90 % )、提高了處理效率。
【附圖說明】
[0054] 圖1為本申請流化床吸附-氧化治理工業(yè)廢水的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0055] 圖2為實施例1流化床反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0056] 圖中，1.出水管2.流化床反應(yīng)器3.內(nèi)防腐層4.流化介質(zhì)(活性炭)進(jìn)料累5.廢 水進(jìn)料累6.混合加料器7.水分布器8.排污管9.基礎(chǔ)10.溢流槽體11.溢流堪12.溢 流槽13.粉末活性炭14. Ξ角支撐15.水再分布器16.視鏡17.人孔18.空氣分布器 19.空氣曝氣器20支架21.鼓風(fēng)機。
【具體實施方式】
[0057] 為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的 內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施例。
[0化引實施例1
[0059] 如圖所示，流化床吸附-氧化治理工業(yè)廢水的裝置，包括物化處理裝置、流化床處 理裝置和清水池;流化床處理裝置包括流化床反應(yīng)器、廢水進(jìn)料累、流化介質(zhì)進(jìn)料累、混合 加料器、水分布器、鼓風(fēng)機、微孔曝氣器、空氣分布器、沉降沉淀池、循環(huán)累、壓濾機、干饋裂 解器和濃縮水池;物化處理裝置包括順序相接的集水池、調(diào)節(jié)池、中和池、反應(yīng)池和澄清池；
[0060] 鼓風(fēng)機、空氣分布器和微孔曝氣器依次順序連通，微孔曝氣器設(shè)在空氣分布器的 正上方，空氣分布器和微孔曝氣器均設(shè)置在流化床反應(yīng)器內(nèi)，鼓風(fēng)機設(shè)在流化床反應(yīng)器外；
[0061] 廢水進(jìn)料累和流化介質(zhì)進(jìn)料累通過管路匯入混合加料器，混合加料器與水分布器 連通，水分布器設(shè)在流化床反應(yīng)器內(nèi)、且位于微孔曝氣器的正上方；
[0062] 流化床反應(yīng)器、沉降沉淀池、循環(huán)累和流化床反應(yīng)器依次循環(huán)連通，其中，循環(huán)累 通過流化介質(zhì)進(jìn)料累與流化床反應(yīng)器連通；
[0063] 流化床反應(yīng)器、沉降沉淀池、循環(huán)累、壓濾機、干饋裂解器和流化床反應(yīng)器依次循 環(huán)連通，其中，干饋裂解器通過流化介質(zhì)進(jìn)料累與流化床反應(yīng)器連通；
[0064] 壓濾機、濃縮水池和物化處理裝置依次順序連通；
[0065] 澄清池、流化床反應(yīng)器、沉降沉淀池和清水池依次順序連通，其中，澄清池通過廢 水進(jìn)料累與流化床反應(yīng)器連通。
[0066] 流化床反應(yīng)器內(nèi)頂部設(shè)有溢流堪，溢流堪的外圍設(shè)有溢流槽，溢流槽的底部設(shè)有 出水管，溢流堪為齒形溢流堪;其中，流化床反應(yīng)器通過出水管與沉降沉淀池連通;在流化 床反應(yīng)器內(nèi)、溢流堪和水分布器之間還設(shè)有兩層水再分布器，相鄰兩層水再分布器之間的 間距為2.5m，水再分布器為網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，網(wǎng)格為50mm X 50mm的方格，水再分布器通過Ξ角支撐 固定在流化床反應(yīng)器本體內(nèi)壁上。
[0067] 出流化床的處理水經(jīng)齒形溢流堪流出，通過出水管自流進(jìn)入沉降沉淀池，在沉降 沉淀池進(jìn)行固液分離，沉降沉淀池底部沉降的粉末活性炭由循環(huán)累抽出，在粉末活性炭末 達(dá)吸咐飽和時，通過流化介質(zhì)進(jìn)料累循環(huán)進(jìn)入流化床進(jìn)行如上所述下一循環(huán)周期。
[0068] 沉降沉淀池出水口有過濾器;流化床反應(yīng)器內(nèi)的流化介質(zhì)為粉末活性炭，干饋裂 解器中的裂解溫度為650-850°C。
[0069] 利用上述流化床吸附-氧化治理工業(yè)廢水的裝置治理工業(yè)廢水的方法:包括如下 步驟：
[0070] A、流化介質(zhì)和經(jīng)物化處理裝置處理后的廢水分別由流化介質(zhì)進(jìn)料累和廢水進(jìn)料 累累入，在混合加料器中混合后進(jìn)入水分布器;鼓風(fēng)機送風(fēng)依次經(jīng)空氣分布器和微孔曝氣 器后，最后W微氣泡的形式為從水分布器出來的流化介質(zhì)提供動力，微氣泡帶動流化介質(zhì) 在流化床內(nèi)自下而上端流流化，從而起到凈化水的目的；
[0071 ] B、自流化床反應(yīng)器頂部出來的水自流進(jìn)入沉降沉淀池；
[0072] C、沉降沉淀池中的上層清液經(jīng)沉降沉淀池中的過濾器過濾后進(jìn)入清水池;沉降沉 淀池中下層沉降的流化介質(zhì)，若未達(dá)吸附飽和，則由循環(huán)累累入流化床反應(yīng)器循環(huán)使用，若 達(dá)吸附飽和時，則由循環(huán)累累入壓濾機壓濾，所得濾液進(jìn)入濃縮水池重力濃縮后上層液體 進(jìn)入物化處理裝置循環(huán)處理，所得濾餅進(jìn)入干饋裂解器再生，再生后的流化介質(zhì)進(jìn)入流化 床分液器循環(huán)使用，干饋裂解器產(chǎn)生的廢氣進(jìn)入流化床進(jìn)行吸附處理或混合空氣與燃料燃 燒。濃縮池中的下層沉淀物循環(huán)進(jìn)入壓濾機壓濾。
[0073] 廢水經(jīng)本申請物化處理裝置后的處理效率為60%左右，經(jīng)物化處理裝置處理后的 廢水累入流化床反應(yīng)器下部混合器與流體狀循環(huán)粉末活性炭混合，在此進(jìn)行吸附作用，廢 水出混合器進(jìn)入水分布器在流化床內(nèi)均勻分布出水，混合器、水分布器和溢流堪均為現(xiàn)有 流化床反應(yīng)器自帶部件。廢水出水分布器后與微氣泡相互作用。在此粉末活性炭吸附空氣， 同時空氣中的氧被吸附到粉末活性炭表面，通過傳質(zhì)過程，形成活化表面，促進(jìn)了粉末活性 炭的化學(xué)吸附。
[0074] 廢水中的COD在流化床內(nèi)自下而上與粉末活性炭進(jìn)行吸附和氧化反應(yīng)。吸附和氧 化反應(yīng)放出反應(yīng)熱，但在流化床水相大熱容內(nèi)微乎其微，可忽略不計。通過廢水在流化床內(nèi) 一定的平均水力停留時間，廢水中的COD被吸附和氧化，達(dá)到去除水中雜質(zhì)的目的。
[0075] 流化動力系統(tǒng)由鼓風(fēng)機提供，空氣進(jìn)鼓風(fēng)機經(jīng)管路系統(tǒng)進(jìn)入流化床反應(yīng)器底部， 進(jìn)入空氣分布器，均勻進(jìn)入若干微孔曝氣器，出微孔曝氣器微氣泡的直徑可達(dá)微米級。微氣 泡被流化介質(zhì)粉末活性炭吸附，帶動流化介質(zhì)粉未活性炭流態(tài)化，同時提供氧化反應(yīng)所需 氧。
[0076] 廢水經(jīng)流化床反應(yīng)器處理后，混合水樣由流化床反應(yīng)器上部的溢流堪流出，自流 進(jìn)入沉降沉淀池，在此進(jìn)行固-液分離，經(jīng)一定沉降時間后，水相由上部溢流堪流出，經(jīng)過濾 器過濾攔截掉少量漂浮活性炭后，水質(zhì)清徹，進(jìn)入清水池，可達(dá)標(biāo)排放。水質(zhì)優(yōu)于《污水綜合 排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996的多項指標(biāo)。
[0077] 在沉降沉淀池底部經(jīng)沉降后的粉末活性炭，由循環(huán)累抽出，在粉末活性炭末達(dá)飽 和時，累出循環(huán)進(jìn)入流化床反應(yīng)器，進(jìn)行下一循環(huán)周期;達(dá)飽和時，抽出粉末活性炭進(jìn)入壓 濾機等進(jìn)行再生處理，同時向流化床反應(yīng)器補加與抽出量相當(dāng)?shù)脑偕蟮幕钚蕴炕蛐迈r活 性炭，廢水處理過程保證粉末活性炭在廢水中的質(zhì)量濃度為3-5%。
[0078] 粉末活性炭的熱再生是本工藝不可或缺的部分，粉末活性炭采用熱再生方法:經(jīng) 壓濾機壓濾后，濾餅廢粉末活性炭中COD在干饋裂解器內(nèi)經(jīng)650-850°C熱裂解和干饋徹底分 解為無害化碳和出、0)2,從而將COD徹底去除，使廢粉末活性炭得到再生，恢復(fù)原來的吸附性 能和指標(biāo)。在粉末活性炭的熱再生過程中會產(chǎn)生少部分廢氣(絕大部分熱裂解分解為碳和 此、0)2)，廢氣經(jīng)引出后通入本發(fā)明的流化床反應(yīng)器內(nèi)，經(jīng)流化床水吸收和活性炭吸附和氧 化，達(dá)到去除廢氣的目的。
[0079] 實施例2
[0080] 與實施例1基本相同，所不同的是:流化床吸附-氧化治理工業(yè)廢水的裝置，還包括 固定床吸附器，沉降沉淀池、固定床吸附器和清水池依次順序連通，固定床吸附器還與物化 處理裝置的集水池連通。固定床吸附器產(chǎn)生的廢水回收進(jìn)入集水池，進(jìn)入下一輪的凈化處 理。
[0081] 工程案例1
[0082] 利用實施例1的流化床吸附-氧化治理工業(yè)廢水的裝置。
[0083] 杭州一染料生產(chǎn)企業(yè)，W蔥釀為主原料，年產(chǎn)2萬噸分散藍(lán)、紅、黃等染料，其生產(chǎn) 工藝復(fù)雜，如分散藍(lán)需7-8步化學(xué)反應(yīng)過程，原料眾多，成分復(fù)雜。高濃有機廢水的共同特點 是原水成分復(fù)雜多變，色度高，B0D/C0D-般均<0.15，可生化性差，治理難度大，屬重污染廢 水，尤其是染料廢水色度最難治理，日產(chǎn)生廢水3000噸，廢水水質(zhì)如下表1所示：
[0084] 表1廢水水質(zhì)
[0085]
[0086] 表1中C0化r是采用重銘酸鐘化此?〇7)作為氧化劑測定出的化學(xué)耗氧量;SS是固體 懸浮物濃度;Ν出-Ν氨氮含量指標(biāo)。
[0087] 采用上述流化床吸附-氧化治理工業(yè)廢水的裝置，經(jīng)十個月運作，未更換流化床粉 末活性炭，僅添補了自然損耗(如再生過程碳化和氧化掉產(chǎn)生C〇2)部分。處理后的廢水水質(zhì) 《80mg/m3,符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996,廢水中流化床處理裝置COD平均去除率 為93.75 %，具體處理效果見表2:
[0088] 表2廢水處理效果
[0089]
[0090] 表2中E%指去除率。
[0091] (W上指標(biāo)不含固定床）
[0092] 工程案例2
[0093] 利用實施例2的流化床吸附-氧化治理工業(yè)廢水的裝置。
[0094] 將工程案例1中通過流化床反應(yīng)器處理的水，進(jìn)入一組固定床吸附裝置。其主要污 染因子COD處理效率如下表：
[00巧]表3廢水處理效果 「00961
[0097] 處理效率視固定床使用時間而定。隨使用天數(shù)的延長，效率下降，設(shè)定某一值，如 60mg/L，達(dá)此值進(jìn)行反沖洗操作。從而確保出水水質(zhì)低于某值。
[0098] 經(jīng)濟(jì)效益預(yù)估：
[0099] 采用流化床吸附-氧化治理工業(yè)廢水的裝置后，廢水(3000噸/日）中COD從1200mg/ L降至75111旨/1,每日削減C0D3375Kg，1114噸/年(330天/年計）。
[0100] 粉末活性碳艦吸附值約900mg/g，一般粉末活性碳的使用量為艦吸附值的30%左 右，采用常規(guī)吸附工藝削減1114t/a廢水中的有機物約需3712t/a活性碳，按目前活性碳 8000元/噸計(含廢活性碳當(dāng)危廢處置3000元/噸），采用前述裝置年節(jié)約消耗活性碳約2970 萬兀。
【主權(quán)項】
1. 一種流化床吸附-氧化治理工業(yè)廢水的裝置，其特征在于：包括物化處理裝置、流化 床處理裝置和清水池;流化床處理裝置包括流化床反應(yīng)器、廢水進(jìn)料栗、流化介質(zhì)進(jìn)料栗、 混合加料器、水分布器、鼓風(fēng)機、微孔曝氣器、空氣分布器、沉降沉淀池、循環(huán)栗、壓濾機、干 餾裂解器和濃縮水池； 鼓風(fēng)機、空氣分布器和微孔曝氣器依次順序連通，微孔曝氣器設(shè)在空氣分布器的正上 方，空氣分布器和微孔曝氣器均設(shè)置在流化床反應(yīng)器內(nèi)，鼓風(fēng)機設(shè)在流化床反應(yīng)器外； 廢水進(jìn)料栗和流化介質(zhì)進(jìn)料栗通過管路匯入混合加料器，混合加料器與水分布器連 通，水分布器設(shè)在流化床反應(yīng)器內(nèi)、且位于微孔曝氣器的正上方； 流化床反應(yīng)器、沉降沉淀池、循環(huán)栗和流化床反應(yīng)器依次循環(huán)連通，其中，循環(huán)栗通過 流化介質(zhì)進(jìn)料栗與流化床反應(yīng)器連通； 流化床反應(yīng)器、沉降沉淀池、循環(huán)栗、壓濾機、干餾裂解器和流化床反應(yīng)器依次循環(huán)連 通，其中，干餾裂解器通過流化介質(zhì)進(jìn)料栗與流化床反應(yīng)器連通； 壓濾機、濃縮水池和物化處理裝置依次順序連通； 物化處理裝置、流化床反應(yīng)器、沉降沉淀池和清水池依次順序連通，其中，物化處理裝 置通過廢水進(jìn)料栗與流化床反應(yīng)器連通。2. 如權(quán)利要求1所述的流化床吸附-氧化治理工業(yè)廢水的裝置，其特征在于:流化床反 應(yīng)器內(nèi)頂部設(shè)有溢流堰，溢流堰的外圍設(shè)有溢流槽，溢流槽的底部設(shè)有出水管，溢流堰為齒 形溢流堰;其中，流化床反應(yīng)器通過出水管與沉降沉淀池連通;在流化床反應(yīng)器內(nèi)、溢流堰 和水分布器之間還設(shè)有一層以上的水再分布器，水再分布器為網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，網(wǎng)格為50mmX 50mm的方格，水再分布器通過三角支撐固定在流化床反應(yīng)器本體內(nèi)壁上。3. 如權(quán)利要求1或2所述的流化床吸附-氧化治理工業(yè)廢水的裝置，其特征在于:沉降沉 淀池出水口有過濾器。4. 如權(quán)利要求1或2所述的流化床吸附-氧化治理工業(yè)廢水的裝置，其特征在于:流化床 反應(yīng)器內(nèi)的流化介質(zhì)為粉末活性炭。5. 如權(quán)利要求1或2所述的流化床吸附-氧化治理工業(yè)廢水的裝置，其特征在于:還包括 固定床吸附器，沉降沉淀池、固定床吸附器和清水池依次順序連通，固定床吸附器還與物化 處理裝置連通。6. 如權(quán)利要求1或2所述的流化床吸附-氧化治理工業(yè)廢水的裝置，其特征在于:物化處 理裝置包括順序相接的集水池、調(diào)節(jié)池、中和池、反應(yīng)池和澄清池，其中，澄清池與流化床反 應(yīng)器通過廢水進(jìn)料栗相接。7. 利用權(quán)利要求1-6任意一項所述流化床吸附-氧化治理工業(yè)廢水的裝置治理工業(yè)廢 水的方法:包括如下步驟： A、 流化介質(zhì)和經(jīng)物化處理裝置處理后的廢水分別由流化介質(zhì)進(jìn)料栗和廢水進(jìn)料栗栗 入，在混合加料器中混合后進(jìn)入水分布器;鼓風(fēng)機送風(fēng)依次經(jīng)空氣分布器和微孔曝氣器后， 最后以微氣泡的形式為從水分布器出來的流化介質(zhì)提供動力，微氣泡帶動流化介質(zhì)在流化 床內(nèi)自下而上湍流流化，從而起到凈化水的目的； B、 自流化床反應(yīng)器頂部出來的水自流進(jìn)入沉降沉淀池； C、 沉降沉淀池中的上層清液進(jìn)入清水池;沉降沉淀池中下層沉降的流化介質(zhì)，若未達(dá) 吸附飽和，則由循環(huán)栗栗入流化床反應(yīng)器循環(huán)使用，若達(dá)吸附飽和時，則由循環(huán)栗栗入壓濾 機壓濾，所得濾液進(jìn)入濃縮水池重力濃縮后上層液體進(jìn)入物化處理裝置循環(huán)處理，所得濾 餅進(jìn)入干餾裂解器再生，再生后的流化介質(zhì)進(jìn)入流化床分液器循環(huán)使用，干餾裂解器產(chǎn)生 的廢氣進(jìn)入流化床進(jìn)行吸附處理或混合空氣與燃料燃燒。8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于：步驟C中沉降沉淀池中的上層清液經(jīng)沉降沉 淀池中的過濾器過濾后進(jìn)入清水池;濃縮池中的下層沉淀物循環(huán)進(jìn)入壓濾機壓濾。9. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于：步驟C中沉降沉淀池中的上層清液經(jīng)沉降沉 淀池中的過濾器過濾后進(jìn)入固定床吸附器，然后再進(jìn)入清水池。10. 如權(quán)利要求6-8任意一項所述的方法，其特征在于:步驟C中未達(dá)吸附飽和的流化介 質(zhì)，部分由循環(huán)栗栗入流化床反應(yīng)器循環(huán)使用，余量與達(dá)吸附飽和的流化介質(zhì)共同由循環(huán) 栗栗入壓濾機壓濾，進(jìn)行后續(xù)再生處理;流化床反應(yīng)器內(nèi)的流化介質(zhì)為粉末活性炭，粉末活 性炭在廢水中的質(zhì)量濃度為2-15% ;干餾裂解器中的裂解溫度為650-850°C。
【文檔編號】C02F101/20GK105948321SQ201610424985
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月15日
【發(fā)明人】許征, 王運雨, 許珂, 韓璐, 季永新, 曾蘇
【申請人】許征, 江蘇天藍(lán)地綠環(huán)保成套設(shè)備有限公司