一種活性炭過濾器的復生方法
2023-10-31 14:39:22
專利名稱：一種活性炭過濾器的復生方法
技術領域：
本發明涉及一種活性炭過濾器的復生方法。
背景技術：
目前，活性炭過濾器具有廣泛的用途，可廣泛應用於各行業，如電力、冶金、鋼鐵、 石油、食品、自來水等，可用來清除有機物、膠體物質、脫色、吸附某些化學元素，如氟、氯、 溴、碘和鐵等。但是活性炭的吸附能力是有限的，應用一段時間之後就會失效，喪失應有的吸附作用，甚至成為新的汙染源，滋生新的有機物黏膜、線蟲等新的生命，有時腐爛發臭，必須進行清洗和復生。自從大型活性炭過濾器投入運行以來，清洗和復生工藝一直沒有得到有效的解決，在過去，專業管理人員曾經採用酸洗、鹼洗、酸鹼交叉清洗、氣水混合擦洗，和蒸汽吹洗， 這些方法只能恢復活性炭過濾器的過濾作用，而不能恢復活性炭的吸附功能。在工藝過程中最需要的是活性炭過濾器的吸附功能，一旦失去吸附功能，它的作用就不能滿足工藝要求，而且採用酸洗和鹼洗的清洗方案，設備、閥門、和管道需要襯膠防腐，同時還會產生酸、 鹼廢水，造成環境汙染。在以往採用的恢復方法有兩個一，拋棄舊的，更換新的活性炭填料；二，送回活性炭生產廠，回爐復生，由於回爐復生回收率大約50%，另加運輸往返包裝費，其價值和更換新的相差不多。吸附性能和機械強度比較好的活性炭材料，均採用果核燒制，如椰子殼、杏核、桃核等，由於原料來源有限，燒制、破碎、篩分、回收率較低，導致活性炭成本較高，市場價一般在7000元/噸。而且在生產過程中由於工藝運行消耗較多，運行費較高，必然導致新產品價格提高，對生產者和消費者都會加重經濟負擔。
發明內容
針對現有技術中活性炭過濾器清洗和復生成本過高且不能有效恢復其吸附功能的不足，本發明提供了一種活性炭過濾器的復生方法，本發明所述復生方法操作簡便易行， 無汙染物產生，具有環保性，而且成本較低，適合廣泛應用。為實現上述發明目的，本發明採用下述技術方案—種活性炭過濾器的復生方法，其特徵在於它包括以下步驟(1)排水復生開始前設備處於停運狀態，所述活性炭過濾器內充滿水，活性炭處於活性炭過濾器的下部，開啟活性炭過濾器的排水閥和空氣閥進行排水，控制液面在活性炭過濾層上200mm 400mm，便於水、氣混合擦洗，然後關閉排水閥和空氣閥；(2)空氣擦洗開啟風機、風機出口閥、復生進氣閥和復生排氣閥，空氣進入，用空氣攪拌活性炭過濾層，使活性炭顆粒呈沸騰狀態，沸騰擦洗5 lOmin，空氣擦洗的氣流強度8 10L/m2 · s，將活性炭顆粒表面的汙染物擦洗掉，然後關閉風機、風機出口閥、復生進氣閥和復生排氣閥；(3)反衝洗開啟反洗進水閥、反洗排水閥和空氣閥，反衝洗5 lOmin，反衝洗流速7 8m/h，反洗除去所述活性炭顆粒表面擦洗掉的汙染物，然後關閉反洗進水閥、反洗排水閥和空氣閥；(4)排水開啟排水閥、排空閥和空氣閥，將設備內的水排空，然後關閉排水閥、排空閥和空氣閥；(5)活性炭烘乾開啟風機、風機出口閥、復生進氣閥、復生排氣閥和空氣閥，並開啟加熱器和溫度控制器，控制溫度在115 120°C，將活性炭顆粒烘乾，調節風量使活性炭烘乾氣流強度8 10L/m2 · s，使活性炭顆粒處於沸騰狀態，顆粒之間相互碰撞產生龜裂的汙染物碎屑、粉狀活性炭被吹出活性炭過濾器外，然後關閉風機、風機出口閥、復生進氣閥、 復生排氣閥、空氣閥、加熱器和溫度控制器；(6)活性炭漂洗開啟反洗進水閥、反洗排水閥和空氣閥，對設備進行緩慢充水， 漂洗水流速5 6m/h，將活性炭顆粒表面的汙染物碎屑、灰塵和粉狀活性炭衝洗乾淨，然後關閉反洗進水閥、反洗排水閥和空氣閥；(7)正衝洗開啟進水閥和排水閥，進行正衝洗5 lOmin，正衝洗水流速為8 10m/h，復生方法完畢。對技術方案的進一步改進所述步驟(1)中活性炭過濾層高度為2m，保證水與活性炭的接觸時間為5 7分鐘。對技術方案的進一步改進所述步驟( 中風機的風量選擇按10-15L/S ·πι2，風壓為 0.088 0. IOMpa0對技術方案的進一步改進所述步驟(5)中加熱器為空氣電加熱器，所述空氣電加熱器的功率為3. 5 4Kw/m3 · min空氣。對技術方案的進一步改進所述步驟(5)中溫度控制器的可調溫度在O 150°C。與現有技術相比，本發明的優點和積極效果是1、本發明所述活性炭過濾器的復生方法不需要酸、鹼，不產生酸鹼廢水，符合環保要求，而且不需要襯膠防腐的措施，為了防鏽，碳鋼罐體可以選用耐高溫防鏽塗料代替。2、本發明所述活性炭過濾器的復生方法採用高溫乾燥的熱空氣可以使活性炭顆粒內的水分沸騰、蒸發、產生內壓，靠內壓衝出顆粒表面，疏通並恢復活性炭的毛細微孔，使之恢復吸附功能。3、本發明所述活性炭過濾器的復生方法採用的高溫乾燥的熱空氣可以將有機生命殺死、乾燥、龜裂成碎屑，活性炭顆粒在熱氣流中舞動、相互碰撞、相互摩擦、並將摩擦掉的汙染物碎屑吹出設備體外，清除徹底。4、本發明所述活性炭過濾器的復生方法不需要襯膠隔膜閥和襯膠管道，選用一般鋼材質閥門和一般碳鋼無縫鋼管即可以，成本大為降低。結合附圖閱讀本發明的具體實施方式
後，本發明的其他特點和優點將變得更加清林疋。
圖1是本發明中活性炭過濾器復生工藝系統示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明的技術方案作進一步詳細的說明。實施例1一、活性炭過濾器復生裝置本發明所述活性炭過濾器復生方法所用的復生裝置和元器件，包括活性炭過濾器1 ；羅茨風機2 ；空氣電加熱器3 ；溫度控制器4 ；除塵器5和系統閥門。所述系統閥門包括進水閥6 ；出水閥7 ；排水閥8 ；反洗進水閥9 ；反洗排水閥10 ；復生進氣閥11 ；復生排氣閥12 ；排空閥13 ；空氣閥14;羅茨風機出口閥15。所述羅茨風機2設有一次閥門17和止回閥18，以及出口安全閥19。所述空氣電加熱器3與羅茨風機出口閥15連接，所述溫度控制器4與空氣電加熱器3連接，所述溫度控制器4通過第一空氣輸送管20與復生進氣閥11 連接，所述復生排氣閥12通過管道與除塵器5連接。所述活性炭過濾器設有安裝有相應閥門的進水管、反洗進水管、出水管、反洗排水管和復生排氣管，所述活性炭過濾器底部設有與活性炭過濾器內部相連通的復生進氣管、排水管和排空管，所述活性炭過濾器還設有與外界相通的安裝有空氣閥14的第二空氣輸送管道21。所述第一空氣輸送管道20上還設有疏水閥16，所述疏水閥16在任何情況下，無論活性炭過濾器處於運行狀態，或處於復生狀態，或處於備用狀態，疏水閥16均處於開啟狀態，防止由於復生進氣閥11不嚴密，將水倒灌進入羅茨風機2。這部分閥門不進入程控動作程序。所述活性炭過濾器復生裝置中的空氣輸送管道外20加有保溫套。 二、活性炭過濾器復生方法利用本發明所述活性炭過濾器復生裝置在復生前裝置應處於停運狀態，S卩，程序開始前所有閥門(不包括疏水閥)均處於關閉狀態，活性炭過濾器內充滿水，活性炭濾料在設備內的下部處於靜止狀態。疏水閥16在任何時候均處於開啟狀態，防止復生進氣閥11 洩露將水倒灌至羅茨風機2。程序開始前的準備工作一，檢查羅茨風機2是否處於備用狀態，電源是否已接通，手操將一次閥門開啟；二，檢查空氣電加熱器3是否處於備用狀態，電源是否已接通。利用本發明所述活性炭過濾器復生裝置進行復生的方法包括以下步驟(自動步進)°(1)排水復生開始前所述活性炭過濾器處於停運狀態，內部充滿水，活性炭處於活性炭過濾器的下部，高度為2m，開啟活性炭過濾器的排水閥8和空氣閥14進行排水，控制液面在活性炭過濾層上200mm 400mm，控制此液位，便於水、氣混合擦洗，然後關閉排水閥 8和空氣閥14。(2)空氣擦洗開啟羅茨風機2、羅茨風機出口閥15、復生進氣閥11和復生排氣閥 12，空氣從底部進入，用空氣攪拌活性炭過濾層，使活性炭顆粒呈沸騰狀態，上、下翻滾，相互碰撞、相互摩擦，沸騰擦洗lOmin，空氣擦洗的氣流強度8 10L/m2 · s，將活性炭顆粒表面的汙染物擦洗掉，然後關閉風機2、風機出口閥15、復生進氣閥11和復生排氣閥12。(3)反衝洗開啟反洗進水閥9、反洗排水閥10和空氣閥14，反衝洗8分鐘，反衝洗流速7m/h，反洗除去所述活性炭顆粒表面空氣擦洗掉的汙染物，然後關閉反洗進水閥9、 反洗排水閥10和空氣閥14。(4)設備排水開啟排水閥8、排空閥13和空氣閥14，將設備內的水排空，排水越徹底，所需要的烘乾時間越短，然後關閉排水閥8、排空閥13和空氣閥14。
(5)活性炭烘乾開啟羅茨風機2、風機出口閥15、復生進氣閥11、復生排氣閥12、 和空氣閥14、並投入電加熱器3和溫度控制器4，控制溫度在115 120°C，將活性炭濾料烘乾。調節風量使活性炭烘乾氣流強度8 10L/m2*s，使活性炭顆粒處於上、下舞動(沸騰) 狀態，顆粒之間相互碰撞，相互摩擦，並將摩擦、碰撞產生龜裂的有機物碎屑、粉狀活性炭吹出設備體外，然後關閉風機2、風機出口閥15、復生進氣閥11、復生排氣閥12、空氣閥14、電加熱器3和溫度控制器4。(6)活性炭漂洗開啟反洗進水閥9、反洗排水閥10和空氣閥14，對設備進行緩慢充水，漂洗水流速6m/h，因為活性炭顆粒被烘乾後毛細孔處於空穴狀態，比表面積很大， 視比重小於0. 5，容易漂浮在水面，不小心，很容易被衝出設備體外，所以漂洗水流速不能太大，設備充滿水後漂洗lOmin，將活性炭顆粒表面的汙染物碎屑、灰塵和粉狀活性炭衝洗乾淨，然後關閉反洗進水閥9、反洗排水閥10和空氣閥14。(7)正衝洗開啟進水閥6和排水閥8，進行正衝洗lOmin，正衝洗水流速為8m/h， 衝洗合格後投入正常運行，或者停機處於備用狀態，復生程序完畢。本發明所述活性炭過濾器的規格根據工藝需要選型，本實施例中活性炭過濾層高度an ；羅茨風機的風量根據過濾器的斷面積選擇，按吹風強度12L/s · m2計算，風壓按 0. 088 0. IOMpa選擇；電加熱器的功率應根據每分鐘的風量、空氣的熱容、空氣加熱溫度差、熱功當量和電加熱器材料的傳熱係數計算，一般可按(3. 5 4)Kw/m3 · min空氣估算； 除塵器根據風量選擇；溫度控制器可調溫度在O 150°C。本發明所述活性炭過濾器的復生方法每一步程序所需要的準確時間，將根據活性炭的規格大小和濾層高低計算獲得，並作為編寫自動復生程序的依據。所述羅茨風機的風量和揚程高低，將根據活性炭過濾器的規格大小和濾層高低選型配套。電加熱的大小，將根據羅茨風機風量的多少計算確定。除塵器是用來分離排出熱空氣中攜帶的粉末活性炭和有機物碎屑，除塵器的大小與風機配套。復生周期隨水質和季節不同而定，一般2-3個月，復生一次3-4小時。三、活性炭過濾器復生裝置的要求本發明所述活性炭過濾器復生裝置的要求如下(1)設備本發明所述活性炭過濾器的復生方法不用酸、鹼清洗，根據水質情況， 不需要襯膠防腐的措施，為了防鏽，碳鋼罐體可以選用耐高溫防鏽塗料代替。(2)閥門活性炭過濾器原設計的清洗方案為，酸、鹼清洗，與設備配套的閥門也必須採用襯膠隔膜閥；本發明所述活性炭過濾器的復生方法則不需要襯膠隔膜閥，選用一般鋼材質閥門就可以了。(3)管道活性炭過濾器原設計的清洗方案需要配製襯膠管道，本發明所述活性炭過濾器的復生方法則不需要襯膠管道，選用一般碳鋼無縫鋼管就可以。(4)法蘭墊片活性炭過濾器原設計的清洗方案需要配置耐酸橡膠墊片；本發明所述活性炭過濾器的復生方法則有不同的要求，由於所述方法需要將空氣加熱，考慮耐溫， 要求配置石棉橡膠墊片。(5)空氣管道保溫這一項是本發明所述活性炭過濾器的復生方法的特殊要求， 由於本發明所述復生方法空氣加熱防止燙傷，需要將空氣管道加保溫套。四、活性炭過濾器復生程序如表1所示
表1 活性炭過濾器在線復生程序
權利要求
1.一種活性炭過濾器的復生方法，其特徵在於它包括以下步驟(1)排水復生開始前設備處於停運狀態，所述活性炭過濾器內充滿水，活性炭處於活性炭過濾器的下部，開啟活性炭過濾器的排水閥和空氣閥進行排水，控制液面在活性炭過濾層上200mm 400mm，便於水、氣混合擦洗，然後關閉排水閥和空氣閥；(2)空氣擦洗開啟風機、風機出口閥、復生進氣閥和復生排氣閥，空氣進入，用空氣攪拌活性炭過濾層，使活性炭顆粒呈沸騰狀態，沸騰擦洗5 lOmin，空氣擦洗的氣流強度8 10L/m2*s，將活性炭顆粒表面的汙染物擦洗掉，然後關閉風機、風機出口閥、復生進氣閥和復生排氣閥；(3)反衝洗開啟反洗進水閥、反洗排水閥和空氣閥，反衝洗5 lOmin，反衝洗流速 7 8 m/h，反洗除去所述活性炭顆粒表面擦洗掉的汙染物，然後關閉反洗進水閥、反洗排水閥和空氣閥；(4)排水開啟排水閥、排空閥和空氣閥，將設備內的水排空，然後關閉排水閥、排空閥和空氣閥；(5)活性炭烘乾開啟風機、風機出口閥、復生進氣閥、復生排氣閥和空氣閥，並開啟加熱器和溫度控制器，控制溫度在115 120°C，將活性炭顆粒烘乾，調節風量使活性炭烘乾氣流強度8 10L/m2*s，使活性炭顆粒處於沸騰狀態，顆粒之間相互碰撞產生龜裂的汙染物碎屑、粉狀活性炭被吹出活性炭過濾器外，然後關閉風機、風機出口閥、復生進氣閥、復生排氣閥、空氣閥、加熱器和溫度控制器；(6)活性炭漂洗開啟反洗進水閥、反洗排水閥和空氣閥，對設備進行緩慢充水，漂洗水流速5 6 m/h，將活性炭顆粒表面的汙染物碎屑、灰塵和粉狀活性炭衝洗乾淨，然後關閉反洗進水閥、反洗排水閥和空氣閥；(7)正衝洗開啟進水閥和排水閥，進行正衝洗5 lOmin，正衝洗水流速為8 IOm/ h，復生方法完畢。
2.根據權利要求1所述的一種活性炭過濾器的復生方法，其特徵在於所述步驟(1)中活性炭過濾層高度為2m，保證水與活性炭的接觸時間為5 7分鐘。
3.根據權利要求1所述的一種活性炭過濾器的復生方法，其特徵在於所述步驟O)中風機的風量選擇按10-15L/s · m2，風壓為0. 088 0. 10 Mpa0
4.根據權利要求1所述的一種活性炭過濾器的復生方法，其特徵在於所述步驟(5)中加熱器為空氣電加熱器，所述空氣電加熱器的功率為3. 5 4 Kw/m3 · min空氣。
5.根據權利要求1所述的一種活性炭過濾器的復生方法，其特徵在於所述步驟(5)中溫度控制器的可調溫度在O 150°C。
全文摘要
本發明提供了一種活性炭過濾器的復生方法，它包括以下步驟1)排水控制液面在活性炭過濾層上200～400mm；2)空氣擦洗將活性炭顆粒表面的汙染物擦洗掉；3)反衝洗反洗除去活性炭顆粒表面的汙染物；4)排水將設備內的水排空；5)活性炭烘乾控制溫度在115～120℃，將汙染物碎屑、粉狀活性炭吹出活性炭過濾器外；6)活性炭漂洗將汙染物碎屑、灰塵和粉狀活性炭衝洗乾淨；7)正衝洗。本發明方法不產生酸鹼廢水符合環保要求，採用高溫乾燥的熱空氣可以使活性炭顆粒內的水分沸騰、蒸發、產生內壓、疏通並恢復活性炭的毛細微孔，使之恢復吸附功能，而且高溫乾燥的熱空氣可以將有機生命殺死、吹出設備體外，清除徹底。
文檔編號B01D15/00GK102228751SQ20111013827
公開日2011年11月2日 申請日期2011年5月26日 優先權日2011年5月26日
發明者於治津, 聶承信 申請人:青島天蘭環境工程有限公司