[发明专利]一种塔式吸附反应器及其去除水中重金属离子的系统和方法

权利要求书

1.一种塔式吸附反应器，其特征在于，包括塔身、布水器[5]和集水器[8]，其特征在于，还包括螺旋式多孔褶板[7]和纤维吸附材料[12]，布水器[5]位于塔内顶端，塔身内有螺旋式多孔褶板[7]，螺旋式多孔褶板[7]的凹槽内覆有纤维吸附材料[12]，集水器[8]在塔内底部。

2.根据权利要求1所述塔式吸附反应器，其特征在于，所述塔身还设置观察窗[6]，布水器[5]上方还设置有通风口[4]，塔身上端分别设置进水口[1]、脱附剂进口[2]和再生剂进口[3]，且与布水器[5]相连，塔身底部分别设置脱附流出液出口[9]、出水口[10]和再生流出液出口[11]，且与集水器[8]相连。

3.根据权利要求1-2中任意一项所述的塔式吸附反应器，其特征在于所述的纤维吸附材料为中国专利公开号CN102489268A公开的纤维状应急吸附材料。

4.根据权利要求1-2中任意一项所述的塔式吸附反应器，其塔身为圆形或方形塔身材料为聚丙烯材料，或内有耐酸涂层的钢材料。

5.一种去除水中重金属离子的系统，包括单个或多个并联的塔式吸附反应器[13]、脱附剂配制槽[15]、再生剂配制槽[16]、管路、反渗透膜滤装置[14]和减压蒸馏器[17]，所述塔式吸附反应器脱附剂进口[2]与脱附剂配制槽出口通过管路相连，塔式吸附反应器再生剂进口[3]与再生剂配制槽相连，塔式吸附反应器脱附流出液出口[9]与反渗透膜滤装置进口相连，反渗透膜滤装置的膜滤浓缩液出口和膜滤出水口分别与减压蒸馏器[17]和脱附剂配制槽[15]相连；所述塔式吸附反应器包括塔身、布水器[5]、集水器[8]、螺旋式多孔褶板[7]和纤维吸附材料[12]，布水器[5]位于塔内顶端，塔身内有螺旋式多孔褶板[7]，螺旋式多孔褶板[7]的凹槽内覆有纤维吸附材料[12]，集水器[8]在塔内底部。

6.根据权利要求3中所述的系统，其特征在于，所述的纤维吸附材料为中国专利公开号CN102489268A公开的纤维状应急吸附材料；塔式吸附反应器塔身为圆形或方形塔身材料为聚丙烯材料，或内有耐酸涂层的钢材料。

7.一种利用塔式吸附反应器去除水中重金属离子的方法包括：

步骤1、进水：打开进水口阀门，水样经布水器进入塔式吸附反应器；

步骤2、吸附出水：打开出水口阀门，水样与塔式吸附反应器内螺旋式多孔褶板上的纤维吸附材料充分接触，重金属离子被吸附去除，吸附出水经塔式吸附反应器出水口流出；

步骤3、 纤维脱附：关闭进水口/出水口阀门，打开脱附剂进口阀门，脱附剂经布水器喷洒至螺旋式多孔褶板上的纤维吸附材料，最后被底部集水器收集；

步骤4、 脱附流出液回用：打开脱附流出液出口阀门，集水器中的脱附流出液进入反渗透膜滤装置，反渗透膜滤出水回流至脱附剂配制槽套用，反渗透膜虑浓缩液进入蒸馏器减压蒸馏；

步骤5、纤维再生：打开再生剂进口，再生剂经布水器喷洒至螺旋式多孔褶板上的纤维吸附材料，最后被底部集水器收集；纤维再生过程结束后，打开再生流出液出口阀门，再生流出液回到再生剂配制槽套用。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征是：所述进水的进水流量为0.05-0. 1升/秒；所述螺旋式多孔褶板凹槽内有纤维吸附材料，厚度为0.04-0.05米。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征是：所述步骤3中的脱附剂为pH=2.5的盐酸溶液，脱附剂流量为0.02升/秒。

10.根据权利要求7或8所述的方法，其特征是：所述步骤5中的再生剂是浓度为0.01M/L的氢氧化钠溶液，再生剂流量为0.02升/秒。