[发明专利]一种流化床吸附装置及其水处理工艺

权利要求书

1.一种流化床吸附装置的水处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：

通过加料口（8）向吸附塔（1）中导入吸附剂（7）、通过污水进口（3）导入待处理污水；

待处理污水经动力提升管（6）打入至所述吸附塔（1）的塔体内，布风器（5）促使所述吸附剂（7）呈流态化从而与待处理污水充分接触，完成吸附过程；

吸附后的吸附剂（7）和污水由出水斜管（9）流向固液分离仓（2）进行固液分离，分离后的吸附剂（7）从吸附剂回流管（13）流入至再生装置（14）内进行再生，分离后的水从净水出口（10）排出；

所述再生装置（14）将排入的吸附剂（7）脱附再生后回流至所述吸附塔（1）内实现循环吸附；其中所述吸附剂（7）为含氮纤维素基微球吸附材料，其通过如下步骤制得：

1）以甲基丙烯酸缩水甘油酯和六氟异丙醇为原料，制备含氟甲基丙烯酸酯单体；

2）以6-氨基喹啉为原料，6-氨基喹啉先与6-氯-1-己醇发生取代反应，随后与甲基丙烯酰氯发生酯化反应制得末端含双键的喹啉衍生物；

3）将纤维素于离子液体中与2-溴丁酰溴发生酰化反应制得大分子引发剂，随后与所述含氟甲基丙烯酸酯和喹啉衍生物进行ATRP聚合；所述ATRP聚合的反应过程为：将大分子引发剂溶于DMF中，加入N,N,N',N'',N''-五甲基二乙烯基三胺以及步骤1）的含氟甲基丙烯酸酯和步骤2）的喹啉衍生物混合均匀，快速加入溴化亚铜，并通氮气/抽真空循环三次，60-70℃下反应1-2h，溶液冷却后于甲醇/水中析出，抽滤、洗涤、烘干得含氮纤维素基聚合物；

4）利用所述含氮纤维素基聚合物的末端溴与甲基丙烯酸进行亲核取代反应得到反应型大分子，将所述反应型大分子加入到反应瓶中，加入丙烯酰胺、引发剂AIBN和无水乙醇，通入氮气置换瓶中的氧气，60 ℃密封反应24 h，反应结束后离心分离，用无水乙醇重分散得到微球分散液，随后进行真空干燥得到含氮纤维素基微球。

2.如权利要求1所述的流化床吸附装置的水处理工艺，其特征在于，所述大分子引发剂、N,N,N',N'',N''-五甲基二乙烯基三胺、含氟甲基丙烯酸酯单体、喹啉衍生物和溴化亚铜的摩尔比为1:1:100:100:1；所述反应型大分子与丙烯酰胺和引发剂AIBN的用量摩尔比为200:1:1。

3.一种如权利要求1或2所述水处理工艺用到的流化床吸附装置，其特征在于，包括

吸附塔（1），所述吸附塔（1）呈倒酒瓶状，内部填充有吸附剂（7），所述吸附塔（1）的塔口一侧开设有污水进口（3），在其塔体顶部开设有加料口（8），所述吸附塔（1）的塔体与塔口之间具有一细长的动力提升管（6）；以及

固液分离仓（2），所述固液分离仓（2）通过出水斜管（9）和吸附剂回流管（13）实现与所述吸附塔（1）循环连通。

4.如权利要求3所述的流化床吸附装置，其特征在于，所述污水进口（3）的上方设置有用于承载所述吸附剂（7）的隔膜层（4），在所述隔膜层（4）的上方设有布风器（5）。

5.如权利要求3所述的流化床吸附装置，其特征在于，所述出水斜管（9）自所述吸附塔（1）的顶部一侧向下倾斜并连通至所述固液分离仓（2）的腰部。

6.如权利要求3所述的流化床吸附装置，其特征在于，所述固液分离仓（2）的顶部一侧开设有净水出口（10），所述净水出口（10）还分流有污水回流管（11）；所述固液分离仓（2）的内部在所述净水出口（10）的下方还设置有滤膜层（12）。

7.如权利要求3所述的流化床吸附装置，其特征在于，所述吸附剂回流管（13）的中部设置有再生装置（14）。