[发明专利]一种流化床吸附装置及其水处理工艺

说明书

本案涉及一种流化床吸附装置，包括吸附塔，所述吸附塔呈倒酒瓶状，内部填充有吸附剂，所述吸附塔的塔口一侧开设有污水进口，在其塔体顶部开设有加料口，所述吸附塔的塔体与塔口之间具有一细长的动力提升管；以及固液分离仓，所述固液分离仓通过出水斜管和吸附剂回流管实现与所述吸附塔循环连通。本案提供的流化床吸附装置体积小，生产能力大，吸附塔和固液分离仓之间通过简单的两组斜管实现循环连通。吸附剂的吸附性能和再生性能优异，材料微球尺寸均一，吸附塔内固液接触面积大，传质速率高；固液分离仓实现固液分离，完成废水的深度处理，通过再生装置实现脱附再生，吸附剂的利用效率高。

技术领域

本发明属于废水吸附处理技术领域，具体为一种流化床吸附装置及其水处理工艺。

背景技术

煤化工、石油化工、印染、造纸、制药等工业都会产生大量含酚类化工无的工业废水，这些废水会污染水体和土壤，破坏自然环境。工业废水处理方法包括氧化还原法、离子交换法、超滤膜法、生物脱色法、吸附法和絮凝沉淀法等。其中，吸附法被认为是解决水体环境污染的一种高效、简便的方法，应用最为广泛。吸附剂通常会和大型设备配合使用，以达到强有效的水处理效果。

流化床处理系统以其传质效果好、运行可靠、微生物活性强等特点，得到越来越多的应用。但目前的流化床处理系统普遍存在以下缺陷：1、采用单级净化处理方式，净化能力低下，污水处理效率较低；2、流化床内采用单一的处理方式，无法适应工业废水的深度处理。为增强吸附剂对废水深度处理的效果，需要开发新型的吸附反应器。

发明内容

针对现有技术中的不足之处，本发明旨在提供一种流化床吸附装置，吸附塔内填充的吸附剂为聚合物微球，尺寸均一、具有优异的吸附性能；通过吸附塔和固液分离仓的有效配合使废水处理更加高效。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种流化床吸附装置，包括

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

固液分离仓，所述固液分离仓通过出水斜管和吸附剂回流管实现与所述吸附塔循环连通。

进一步地，所述污水进口的上方设置有用于承载所述吸附剂的隔膜层，在所述隔膜层的上方设有布分器。

进一步地，所述出水斜管自所述吸附塔的顶部一侧向下倾斜并连通至所述固液分离仓的腰部。

进一步地，所述固液分离仓的顶部一侧开设有净水出口，所述净水出口还分流有污水回流管；所述固液分离仓的内部在所述净水出口的下方还设置有滤膜层。

进一步地，所述吸附剂回流管的中部设置有再生装置。

进一步地，所述吸附剂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；