[发明专利]一种粉末活性炭再生系统及方法

说明书

本发明中公开了一种粉末活性炭再生系统，包括依次连接设置的第一混合罐、第一提升泵、吸附池、第一活性炭分离装置、再生池、第二活性炭分离装置、第二混合罐和第二提升泵，所述第二提升泵的出水端与吸附池进水端连接。本发明同时公开了基于上述再生系统的粉末活性炭再生方法。本发明可以实现粉末活性炭(PAC)在污水处理工艺应用过程中的“原位”再生，让污水处理与粉末活性炭再生有效结合，显著提高工作效率并降低污水处理的成本；同时本发明中粉末活性炭的再生方法简单，反应条件要求低，且炭损失小，粉末活性炭的再生率为80％以上，有效解决传统热再生PAC时再生温度限制、炭损失量大、污染重等难题。

技术领域

本发明涉及水处理吸附与再生领域，具体涉及一种粉末活性炭再生系统及方法。

背景技术

活性炭是水处理领域应用最为广泛的绿色除污染材料，具有吸附容量高、去除污染物种类多、应用范围广等特点，在水的除臭、脱色及有机污染物的吸附等方面发挥着重要的作用。水处理领域中应用的活性炭主要有颗粒活性炭(GAC)和粉末活性炭(PAC)两种。颗粒活性炭多采用滤池型式进行过滤吸附去除污染物，一般用于各种水处理工艺的净化过程。粉末活性炭可更容易地应用到不同的处理单元或与其他处理技术联用，包括市政水处理领域的水源水预处理、混合池、反应池、沉淀池、吸附池、二沉池、超滤膜池等多种处理单元，在水体突发污染的应急处理、多种工业废水的深度处理工艺等也得到应用，具有非常广泛的适用性。

由于活性炭的用量大、使用成本高，在水处理领域中大多要进行再生与回用。然而，吸附饱和活性炭的回收困难、再生成本高等问题一直是困扰活性炭广泛和高效利用的技术难题。

目前，活性炭再生方法包括生物再生、热再生、超声波再生、微波及微波辅助再生、电-热再生、电-化学再生、湿式氧化再生、芬顿(类芬顿)再生、溶剂再生、超临界CO2再生等。热再生方法是通过加热使吸附质解吸、炭化和氧化分解，最终变成气体逸出，该方法在工业上应用最多、最成熟，但该方法能耗高、炭损失量大。超声波再生法主要适用于活性炭物理吸附时的再生，再生过程不彻底。微波及微波辅助再生为封闭加热再生过程，蒸发的物质不能及时排除，适用于吸附质为热解型或者难脱附型。电化学再生主要用于GAC的再生。湿式催化氧化再生适宜于处理毒性高、生物难降解的吸附质，但该方法存在再生系统附属设施多、操作较繁琐的缺点。溶剂再生时活性炭损失较小，适用于可逆吸附特别适用于高浓度、低沸点有机质的吸附，但是该再生方法会造成二次污染、再生不彻底、微孔易堵塞，多次再生后吸附性能下降或丧失。超临界CO2再生工艺中的吸附质是可溶于超临界流体中，且设备材质耐压高。

当前，GAC再生与回用技术的应用已经比较成熟，而PAC的分离回收与再生回用技术尚处于起步研究阶段，且分离回收的饱和PAC还需要送至专业再生厂家处理，无法在水处理工艺的应用现场或工艺流程中进行直接再生与回用，使得饱和活性炭的收集、运送、再生、回用等过程耗费了更多的时间、人力、物力；因此，亟需研发在水处理工艺应用过程中或应用现场的PAC“原位”收集、再生与回用关键技术，以实现PAC的有效再生循环利用。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的无法在水处理现场中直接进行粉末活性炭再生与回用的问题，提供一种粉末活性炭再生系统与方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种粉末活性炭再生系统，包括依次连接设置的第一混合罐、第一提升泵、吸附池、第一活性炭分离装置、再生池、第二活性炭分离装置、第二混合罐和第二提升泵，所述第二提升泵的出水端与吸附池进水端连接。

优选地，所述第一活性炭分离装置和第二活性炭分离装置均为板框压滤机、浸没式炭水分离器、层叠式板框过滤器或真空抽滤机中的一种。

优选地，所述再生池内设置有超声波发生器和臭氧曝气装置。

一种粉末活性炭再生方法，使用上述再生系统，包括以下步骤：

S1、向第一混合罐中投加新的粉末活性炭，配置成新的粉末活性炭悬浮浆液；