[发明专利]有机废水处理用活性炭原位再生工艺及装置制备

摘要

本发明公开了一种有机废水处理用活性炭原位再生工艺及装置。活性炭填充于电化学反应器中，待活性炭吸附有机废水致使出水接近处理要求后，通入再生液，开通直流电源，反应器由吸附装置转换为三维电极反应装置，活性炭颗粒被复极化为小原电池，在电化学作用下，催生强氧化物质将吸附的有机物分解成二氧化碳和水，实现活性炭的再生。再生液可多次循环利用，再生完毕排空再生液，通入废水进行吸附，可实现重复操作。这样在对废水有效处理的同时，吸附和再生过程可原位相互切换，同时不增加出水的盐度，减少二次污染，药剂消耗量很小，费用较低，具有很好的应用价值，适合于工业推广。

主权项

一种吸附‑电化学再生反应器，其特征在于：所述吸附‑电化学再生反应器(1)对应的内侧壁上分别对应平行安装有阴极极板(151)和阳极极板(152)，所述阴极极板(151)和阳极极板(152)分别外接直流电源；所述吸附‑电化学再生反应器(1)内还固定安装有支撑布水板(19)，所述支撑布水板(19)位于阴极极板(151)和阳极极板(152)的下端，且与底壁平行；所述支撑布水板(19)下设有用于均匀布水的穿孔布水管(18)，所述穿孔布水管(18)的一端与吸附‑电化学再生反应器(1)的外壳(11)侧壁之间连通有进液口(16)；所述吸附‑电化学再生反应器(1)的底壁上开有放空口(17)；所述吸附‑电化学再生反应器(1)的顶部设有穿孔布水管(13)，所述穿孔布水管(13)的一端与外壳(11)的侧壁之间连通有出液口(14)；所述阴极极板(151)和阳极极板(152)之间填充有颗粒活性炭(10)；还设有排气管(12)，所述排气管(12)贯穿于顶部穿孔布水管(13)和支撑布水板(19)；所述的吸附‑电化学再生反应器的处理系统，所述系统包括所述的吸附‑电化学再生反应器(1)和再生液储罐(2)，所述吸附‑电化学再生反应器(1)和再生液储罐(2)之间分别设有3道管路：进液管路、出液管路和放空管路；所述出液管路：由吸附‑电化学再生反应器(1)的出液口(14)与再生液储罐(2)进行管路连接，管路中间设有再生液出液控制阀门(21)，用于再生液出液的控制；同时还分设有废水出水控制阀门(22)，用于废水的排出；所述进液管路：由吸附‑电化学再生反应器(1)的进液口(16)与再生液储罐(2)进行管路连接，管路中间设有再生液循环泵(32)和再生液进液控制阀门(31)，所述再生液进液控制阀门(31)用于再生液进液的控制；同时还分设有废水进水控制阀门(33)，用于废水的进入；所述放空管路：由吸附‑电化学再生反应器(1)的放空口(17)与再生液储罐(2)进行管路连接，管路中间设有再生液放空控制阀门(41)，所述再生液放空控制阀门(41)用于再生液放空的控制；同时还分设有废水放空控制阀(42)，用于废水的进入；所述的吸附‑电化学再生反应器的处理系统处理的有机废水处理用活性炭原位再生工艺，包括吸附模式和再生模式，具体操作如下：所述吸附模式基于电催化氧化方法，将颗粒活性炭(10)填充于吸附‑电化学反应器(1)中，待活性炭吸附有机废水，致使出水接近处理要求后，切入再生模式：通入事先配制好的再生液，开通直流电源，吸附‑电化学反应器(1)由吸附装置转换为三维电极反应装置，颗粒活性炭被复极化为小原电池，在电化学作用下，催生强氧化物质将吸附的有机物分解成二氧化碳和水，实现活性炭的再生，再生液可多次循环利用，再生完毕排空再生液，通入废水进行吸附，可实现重复操作；所述再生液的配制为：以自来水作为溶液，配制质量浓度为1～2％的氯化钠、1～3％的硫酸钠溶液作为再生液，储存于再生液储罐(2)中；所述活性炭吸附有机废水的具体操作流程为：关闭阀门再生液进液控制阀门(31)、废水放空控制阀(42)、再生液放空控制阀门(41)、再生液出液控制阀门(21)，打开废水进水控制阀门(33)、废水出水控制阀门(22)，通入废水进行活性炭吸附；所述活性炭的再生的具体操作流程为：吸附结束后，停止进水，打开废水放空控制阀(42)，将反应器内未排出废水放空；然后关闭阀门，关闭废水进水控制阀门(33)、废水出水控制阀门(22)，打开再生液进液控制阀门(31)、再生液出液控制阀门(21)，开启再生液循环泵(32)，控制再生液循环流量为5～20mL/min，打开再生液储罐(2)中的搅拌器进行搅拌再生液经穿孔管、布水板均匀布水后进入活性炭填充区，打开直流电源进行电化学再生反应，电流密度为5‑100mA/cm2，反应时间1～5小时；再生结束后，打开再生液放空控制阀门(41)，将未排出的再生液放流之再生液储罐中；再生液重复利用5～10次后，重新配制；反应过程中，由于阳极和阴极会有气体产生，容易在布水板下缘形成气阻，设置排气管(12)可消除气阻现象，保证布水均匀。