[发明专利]一种用于失效生物活性炭的原位再生方法

说明书

技术领域

本发明属于水处理设备领域，特别涉及一种用于失效生物活性炭的原位再生方法。 

背景技术

饮用水源水质的恶化及新的饮用水水质标准的实施使以臭氧-生物活性炭工艺为主的深度处理工艺得到广泛应用。然而，生物活性炭在使用一段时间后会出现失效问题，导致处理效果恶化，必须对生物活性炭进行再生以恢复其基本功能。 

针对吸附用活性炭的再生前期已有大量研究，最基本而且也是最为成熟的方式为加热再生，目前已在实际工程中应用。其它的诸如溶剂再生法、生物再生法、湿式氧化再生法、电化学再生法、光催化氧化再生法、微波辐射再生法、超临界流体再生法、超声波再生法也有大量的实验室研究，但目前仅限于实验室研究。然而由于生物活性炭滤池与吸附活性炭滤池的作用机理完全不同，所以针对生物活性炭的再生方法及运行参数存在很大的差别。 

针对生物活性炭的再生方法目前多集中在加热再生上，其它方法的研究尚处于初步阶段。然而，加热再生方法操作较繁琐，且效果并不好。总体来说，生物活性炭的再生方法及再生装置尚不成熟，需要针对生物活性炭的再生方法及装置进行进一步的研发。超声波再生作为一种新型的活性炭再生方法受到人们的广泛关注，然而将其应用于生物活性炭再生却存在较多问题，此外，异位再生不仅操作繁琐、工作量大，还存在活性炭的大量损耗。如何根据生物活性炭的特性以及生物活性炭滤池的形式以及超声波作用机理研发出适合生物活性炭的原位再生方法显得尤为重要。 

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种用于失效生物活性炭的原位再生装置，使用该装置可高效、安全地对失效生物活性炭进行原位再生。 

本发明的第二目的是提供一种利用上述装置实现失效生物活性炭的原位再生方法。 

技术方案：本发明提供的一种用于失效生物活性炭的原位再生装置，包括固定支架、移动装置、超声波发生装置、控制装置、供电装置；所述超声波发生装置固定于移动装置上，所述移动装置设置于固定支架上并可在固定支架上自由移动；所述超声波发生装置上设有超声波探针；所述控制装置输出电流及控制信号至超声波发生装置和控制装置 上；所述供电装置与控制装置连接。 

作为改进，所述固定支架为桁架式装置；采用纵横交错的桁架结构。 

作为另一种改进，还包括起吊装置，超声波发生装置通过起吊装置固定于移动装置上。超声波发生装置固定于固定钢架上，通过起吊系统实现超声波反应系统的垂直移动。移动装置可在固定支架上水平移动，能够实现超声波发生装置的水平移动，确保超声波发生装置移至活性炭滤池任何位置；通过起吊装置能够使移动装置相对固定支架垂直起吊，在生物活性炭运行时利用起吊装置将超声波发生装置吊起至活性碳滤池顶部，当需要再生时利用起吊装置将超声波发生装置伸入生物活性炭层表面炭层。 

作为优选，所述超声波发生装置的输入功率均值为1-3kw/m²、超声功率为20-80KHz。 

作为另一种优选，所述超声波探针的数量为1个以上，每根超声波探针长度为5-30cm，相邻超声波探针间隔20-40cm。 

本发明还提供了利用上述装置实现失效生物活性炭的原位再生方法，包括以下步骤： 

（1）将用于失效生物活性炭的原位再生装置置于活性炭滤池顶部，将设有超声波探针的超声波发生装置置于生物活性炭炭层表面，使超声波探针插入炭层深度在10-30cm； 

（2）开启超声波发生装置使活性炭再生，时间为20min以上； 

（3）继续运行超声波发生装置，同时开启活性炭滤池底部的空气反洗装置气洗，时间为5-10min； 

（4）继续运行超声波发生装置、空气反洗装置，同时开启活性炭滤池的水冲反洗装置水冲，时间为4-6min； 

（5）停止超声波发生装置、空气反洗装置，同时加大水冲反洗装置强度，时间为3-5min；停止水冲反洗装置； 

（6）重复步骤（2）至（5）； 

（7）继续水冲10-20min，即完成失效生物活性炭的原位再生。 

步骤（2）中，所述超声波探针发射频率20-80KHZ，功率为1.0-3.0KW/m²。 

步骤（3）中，气洗强度为10-20L/m²·s。 

步骤（4）中，水冲强度为1-5L/m²·s。 

步骤（5）中，水冲强度为5-8L/m²·s。