一种基于粉末活性炭的循环式污水处理装置

技术领域

本发明涉及粉末活性炭污水处理技术领域，具体为一种基于粉末活性炭的循环式污水处理装置。

背景技术

对于污水处理厂排放水质要求越来越严，废水深度处理势在必行，活性炭废水深度处理系统特别适合B/C比小于0.2的可生化性差的工业废水深度处理，活性炭吸附法对废水的包容性强，对水中污染物为物理吸附无二次污染，适用范围广、工艺条件简单出水指标可靠。

活性炭分为颗粒活性炭和粉末活性炭，粉末活性炭吸附技术相比于颗粒活性炭吸附速率更快、吸附条件简单、一次性投资低，因此广泛应用于工业污水处理和应急处置领域。

目前，现有的粉末活性炭污水深度处理系统，多采用定量投加的无序粗放式混合吸附，粉末活性炭的利用率低、回收二次处理以及重新投入这一过程较为繁琐；公开号为CN218131930U，名称为一种活性炭再生用吸附装置的实用新型专利中公开了一种通过电机带动装有活性炭的棉网转动，加快活性炭酸洗的进度的装置，虽然该装置能加快酸洗，但是在污水处理和活性炭回收间的工作状态转换费时费力，将活性炭取出装入棉网等操作繁琐，没有实际解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于粉末活性炭的循环式污水处理装置，以解决现有利用粉末活性炭处理污水的方法操作繁琐的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于粉末活性炭的循环式污水处理装置，包括往复运动装置和分别设置在其两侧的接触池和回收池，往复运动装置的运动端连接有污水净化单元，其包括透水容器和装在其内的粉末活性炭，污水净化单元包括两种工作状态，第一种工作状态时，透水容器内的粉末活性炭完全浸泡于接触池中，第二种工作状态时，透水容器内的粉末活性炭完全浸泡于回收池中，往复运动装置用于带动污水净化单元运动，使得其状态在两种工作状态间切换；上述污水处理装置还包括控制器，其与往复运动装置信号连接，用于控制往复运动装置的动作。

优选的，透水容器包括相互扣合的盒体和上盖，二者表面均布设有多个连通透水容器内外的过水孔，过水孔孔径小于粉末活性炭的单位直径。

优选的，粉末活性炭由多个包装炭包组成，粉末活性炭的单位直径为单个炭包的最小通过孔径，炭包的包装上开设有多个孔径小于炭粉直径的孔。

优选的，往复运动装置的运动端处固设有支撑架，其与污水净化单元通过连接件转动连接。

优选的，支撑架为框形架或摆臂。

优选的，连接件为一端焊接有环形的钢管，环形活动套设在支撑架上，另一端与透水容器焊接固定；或者连接件为绳子或钢丝绳，其一端设有环形套活动套设在支撑架上，另一端与透水容器固定连接。

优选的，往复运动装置包括电机，其通过主动轴的转动提供动力，带动污水净化单元在接触池和回收池之间运动。

优选的，控制器信号连接有COD在线监测仪，其检测端设置于接触池内，控制器基于COD检测值变化控制往复运动装置。

优选的，往复运动装置包括第一按压开关和第二按压开关，二者分别用于当污水净化单元刚运动到上述的两种工作状态时，控制往复运动装置停止运动，第一按压开关和第二按压开关分别与控制器信号连接。

优选的，上述污水处理装置应用于工业废水或含难降解有机物污水的处理。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、该基于粉末活性炭的循环式污水处理装置，结构简单合理，仅通过控制器控制往复运动装置使污水净化单元的工作状态在两种之间切换即可实现污水处理和粉末活性炭的回收再投入利用，解决了现有利用粉末活性炭处理污水的方法操作繁琐的问题，特别适用于工业废水或含难降解有机物污水的处理，尤其是深度处理。

2、该基于粉末活性炭的循环式污水处理装置，使用简单方便，粉末活性炭能反复利用，能最大化利用其吸附有机物的吸附容量利用率，利于减少资源浪费，且容易实现自动化管理，利于节约劳动力，减少人员接触酸碱液，间接提升了人员安全。

附图说明

图1为污水净化单元位于接触池与回收池之间的侧视剖视结构示意图；

图2为污水净化单元位于接触池时内的主视结构示意图。

图中：1、接触池；2、污水净化单元；3、透水容器；4、粉末活性炭；5、支撑架；6、回收池；7、往复运动装置；8、电机；9、第一按压开关；10、第二按压开关；11、控制器；12、连接件。

具体实施方式

参阅图1和图2，一种基于粉末活性炭的循环式污水处理装置，包括往复运动装置7和分别设置在其两侧的接触池1和回收池6；

往复运动装置7的运动端连接有污水净化单元2，其包括透水容器3和装在其内的粉末活性炭4；可参考的，透水容器3可采取以下结构：包括相互扣合的盒体和上盖，二者表面均布设有多个连通透水容器3内外的过水孔，过水孔孔径小于粉末活性炭4的单位直径；粉末活性炭4可进一步优选为由多个包装炭包组成，粉末活性炭4的单位直径为单个炭包的最小通过孔径，即炭包不会掉出透水容器3外，或堵在过水孔内，炭包的包装上开设有多个孔径小于炭粉直径的孔，可以直接从市面购买获得，更优的，可以将炭包设置为刚性异形，令其无法堵住过水孔。

污水净化单元2包括两种工作状态，第一种工作状态时，透水容器3内的粉末活性炭4完全浸泡于接触池1中，第二种工作状态时，透水容器3内的粉末活性炭4完全浸泡于回收池6中，往复运动装置7用于带动污水净化单元2运动，使得其状态在两种工作状态间切换，当浸泡于接触池1中，污水流经活性炭时，活性炭对污水中的有机物进行吸附以降低污水中的有机物量；回收池中囤积有能够去除活性炭吸附的有机物的液体，该液体为酸、碱类液体，当浸泡于回收池6中时，可以对活性炭进行适度再生，使其恢复一定的吸附容量；

上述污水处理装置还包括控制器11，其与往复运动装置7信号连接，用于控制往复运动装置7的动作；

控制器11为公知技术，一般包括存储器和处理器：

存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置；

处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(DigitalSignalProcessing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件；

可以使用单片机、PLC或ARM处理器等。

在一种较优的实施方式中，往复运动装置7的运动端处固设有支撑架5，其与污水净化单元2通过连接件12转动连接，支撑架5可以为框形架或摆臂，例如图1所示，即为一种框形架结构，其具体可以为“U”型、“口”型、“]”型等，摆臂实际也可理解为框架，其与框形架的主要区别是支撑架5的两端位置，两端均与往复运动装置7的运动端固定连接即为框形架，仅一端即为摆臂；

上述连接件12可以为一端焊接有环形的钢管，环形活动套设在支撑架5上，另一端与透水容器3焊接固定；也可以为绳子或钢丝绳，其一端设有环形套活动套设在支撑架5上，另一端与透水容器3固定连接；结构、设备领域人员公知的，要保持连接件12与支撑架5的活动连接处位置不滑动，有多种办法可以实现，例如在连接处连接件12环形的两侧设置焊接在支撑架5上的限位环，或者支撑架5的杆件上设置直径大于杆件的凸起部，令连接件12的环形内周开槽与凸起嵌合等方法，具体如何限位为公知的现有技术，故不再赘述。

另外需要注意的是，理论上来说污水净化单元2的透水容器3需要具备一定重量，这样才能令其在工作状态切换过程中一直保持竖直状态，古可以用钢结构制作，如果重量不足可以通过增加配重的方式，但一般无需配重，因粉末活性炭4也具有一定重量，且工作过程中透水容器3内部还浸有液体。

往复运动装置7优选包括电机8，其通过主动轴的转动提供动力，带动污水净化单元2在接触池1和回收池6之间运动，例如图1所示，可以直接将电机8的主动轴作为运动端，上述的支撑架5可直接焊接在主动轴上，当然电机8也可以设置成驱动更复杂的结构，例如在两个池子之间竖直设置支架，其上端安装轨道和起重机，电机8可驱动起重机行走于两个池子之间，也可驱动吊钩升降，比如通过起重机行走齿轮、吊钩升降齿轮切换与电机8的啮合即可实现，这种方式结构较为复杂，仅仅是可选，但也应当包括在本申请保护范围内，另外，由于可选方案极多不宜一一列举，其他依靠电机驱动使得上述污水净化单元2在两个池子间切换工作状态的方案也同理应当获得保护。

在一种较优的实施方式中，控制器11信号连接有COD在线监测仪，其检测端设置于接触池1内，控制器11基于COD检测值变化控制往复运动装置7；例如，当污水处理装置开始运行，控制器11先对往复运动装置7发出信号，控制污水净化单元2移动到接触池1内；当接触池1内的COD降低50％(具体可依实际情况而定，主要是判断粉末活性炭4已吸附有机物至接近饱满程度，设定该值前可以先经过人工测算，例如测量污水中的COD量，计算污水净化单元2的理论最大吸附量等，此外，还可以测试粉末活性炭每次回收后最大吸附量的衰减情况，从而设定每次COD检测值变化量达到多少为工作状态切换指标)，控制器11控制往复运动装置7将污水净化单元2移动到回收池6；还可以在当粉末活性炭4沉入回收池6中到特定时间后，令控制器11控制往复运动装置7将污水净化单元2切换回接触池1内，该沉入回收池6中维持的时间可以通过控制器11的时控单元或通过处理器执行存储器中的程序实现。

往复运动装置7还可以进一步包括第一按压开关9和第二按压开关10，二者分别用于当污水净化单元2刚运动到上述的两种工作状态时，控制往复运动装置7停止运动，第一按压开关9和第二按压开关10分别与控制器11信号连接；参阅图2，这是一种可选的实施方式，采用了上述直接将电机8的主动轴作为运动端，支撑架5直接焊接在主动轴上的方案，此时，第一按压开关9和第二按压开关10可以分别设置在上述两种工作状态的极限位置，并且位置与支撑架5对应，即作为行程开关，当电机8通过支撑架5将污水净化单元2移动至回收池6或接触池1中时，支撑架5触碰或压紧第一按压开关9或第二按压开关10，通过信号线或无线传输向控制器11发出信号，控制器11控制电机8停止动作，通过第一按压开关9、第二按压开关10以及控制器11之间的配合设置，可保证电机8输出端口转动位置动作到位，使污水净化单元2可以刚好落入回收池6或接触池1中；当然，第一按压开关9、第二按压开关10也可以替换为其他用于判定行程终点的信号装置，例如红外收发设备以被支撑架5或污水净化单元2挡住为终点，又如力矩开关、时间开关、摄像头AI判定位置等等。

本发明的污水处理装置使用简单方便，粉末活性炭能反复利用，利于减少资源浪费，且容易实现自动化管理，利于节约劳动力，减少人员接触酸碱液，间接提升了人员安全，特别适用于工业废水或含难降解有机物污水的处理，尤其是深度处理。

以上仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。