一种多功能活性炭动态吸附实验系统

本技术涉水环境工程实验设备，具体涉及一种多功能活性炭动态吸附实验系统。

背景技术：

1、活性炭吸附技术被认为是去除水体中新兴污染物的一种具有成本效益的方法。活性炭吸附技术用作深度处理可以显著提高出水水质。研究表明，活性炭对于70％的新兴污染物的去除率可达50％以上。由于活性炭种类繁多，性质差异较大，究竟哪种特性、哪种形态的活性炭适合污水深度处理，以及哪种活性炭深度处理工艺更适合污水深度处理目前尚未有明确的定论。因此，需要建立更快的实验室规模装置来比较不同活性炭的有效性并指定设计标准。现有连续式活性炭吸附实验装置存在以下几点缺陷：第一、实验持续时间长，对于含量低的新兴污染物吸附实验可持续数月，不能在实验教学中使用；第二、活性炭用量和所需水样量大，运行成本较高；第三、功能单一，仅能开展简单的动态吸附实验；第四、吸附和微生物去除作用无法区分；第五、吸附柱多为固定式，活性炭更换困难，且现有实验装置和条件不能适应水厂固定床反应器的现场条件。因此，急需开发一种体积小、操作简单、运行成本低且功能多样化的活性炭动态吸附实验装置，该装置可在高校水污染控制工程实验教学和科研中采用，也可用在生活饮用水和污水深度处理工程研究和设计的小试实验中。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有连续式活性炭吸附实验装置实验持续时间长、运行成本高、功能单一、体积较大的缺点，提供一种多功能活性炭动态吸附实验系统。

2、本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种多功能活性炭动态吸附实验系统，由原水罐、再生液罐、蠕动泵一、蠕动泵二、再生废液罐、臭氧氧化装置和活性炭吸附装置组成；

3、所述活性炭吸附装置设有进液口ⅰ和进液口ⅱ、出液口ⅰ和出液口ⅱ，所述臭氧氧化装置设有臭氧氧化装置进液口、出液口a和出液口b；

4、所述蠕动泵一的进液端与原水罐和再生液罐并联连接，电磁阀一和电磁阀二分别控制原水罐和再生液罐，蠕动泵一的出液端分别与臭氧氧化装置进液口和活性炭吸附装置的进液口ⅰ并联连接；

5、所述蠕动泵二的进液端与臭氧氧化装置的出液口a连接、蠕动泵二的出液端与活性炭吸附装置的进液口ⅱ连接，所述活性炭吸附装置的出液口ⅰ与再生废液罐连接；

6、所述进液口ⅰ、出液口ⅰ、出液口ⅱ、臭氧氧化装置进液口、出液口a和出液口b处分别设置有控制阀。

7、作为优选技术方案，所述臭氧氧化装置包括氧气瓶、臭氧发生器、接触氧化柱和微孔曝气盘，接触氧化柱上部设置有出液口a和出液口b，下部设置有臭氧氧化装置进液口和进气口，所述微孔曝气盘固定设置在接触氧化柱内下部；氧气瓶与臭氧发生器的进气端连接，臭氧发生器的出气口经接触氧化柱的进气口后与微孔曝气盘连接。

8、作为优选技术方案，所述活性炭吸附装置由吸附小柱及位于吸附小柱内且从上到下依次设置的活性炭层、玻璃棉层和膜片层组成，吸附小柱上部设置有出液口ⅰ和出液口ⅱ，膜片层下部的吸附小柱上设置有进液口ⅰ和进液口ⅱ。

9、作为优选技术方案，所述进液口ⅰ和臭氧氧化装置进液口还分别设置有止回阀，且止回阀位于控制阀后。

10、作为优选技术方案，所述控制阀为针形阀。

11、作为优选技术方案，所述电磁阀一和电磁阀二上还分别安装有时间继电器一和时间继电器二。

12、本实用新型具有以下优点：本实用新型的提供的多功能活性炭动态吸附实验系统可开展臭氧氧化实验、活性炭吸附实验、臭氧活性炭组合实验、溶剂再生实验、臭氧再生实验等多组实验；活性炭吸附和再生采用了同一蠕动泵，可节约成本，活性炭吸附装置和再生液进口安装带有电磁阀，实现吸附和再生自动切换，节约了人力成本；本实用新型集臭氧氧化、活性炭吸附、原位再生装置于一体，大大节省占地面积和制造成本，具有结构简单、占地面积小、使用方便、成本低，操作简单的优点，能够开展多项水处理实验，该系统可在高校水污染控制工程实验教学和科研中采用，也可用在污水深度处理工程研究和设计的小试实验中。

技术特征：

1.一种多功能活性炭动态吸附实验系统，其特征在于，由原水罐(1)、再生液罐(6)、蠕动泵一(7)、蠕动泵二(15)、再生废液罐(20)、臭氧氧化装置和活性炭吸附装置组成；所述活性炭吸附装置设有进液口ⅰ(27)和进液口ⅱ(28)、出液口ⅰ(29)和出液口ⅱ(30)，所述臭氧氧化装置设有臭氧氧化装置进液口(23)、出液口a(25)和出液口b(26)；

2.根据权利要求1所述的一种多功能活性炭动态吸附实验系统，其特征在于，所述臭氧氧化装置包括氧气瓶(13)、臭氧发生器(12)、接触氧化柱(10)和微孔曝气盘(11)，接触氧化柱(10)上部设置有出液口a(25)和出液口b(26)，下部设置有臭氧氧化装置进液口(23)和进气口(24)，所述微孔曝气盘(11)固定设置在接触氧化柱(10)内下部；氧气瓶(13)与臭氧发生器(12)的进气端连接，臭氧发生器(12)的出气口经触氧化柱(10)的进气口(24)后与微孔曝气盘(11)连接。

3.根据权利要求1所述的一种多功能活性炭动态吸附实验系统，其特征在于，所述活性炭吸附装置由吸附小柱(16)及位于吸附小柱(16)内且从上到下依次设置的活性炭层(31)、玻璃棉层(32)和膜片层(33)组成，吸附小柱(16)上部设置有出液口ⅰ(29)和出液口ⅱ(30)，膜片层(33)下部的吸附小柱(16)上设置有进液口ⅰ(27)和进液口ⅱ(28)。

4.根据权利要求1所述的一种多功能活性炭动态吸附实验系统，其特征在于，所述进液口ⅰ(27)和臭氧氧化装置进液口(23)还分别设置有止回阀，且止回阀位于控制阀后。

5.根据权利要求1或4所述的一种多功能活性炭动态吸附实验系统，其特征在于，所述控制阀为针形阀。

6.根据权利要求1所述的一种多功能活性炭动态吸附实验系统，其特征在于，所述电磁阀一(2)和电磁阀二(4)上还分别安装有时间继电器一(3)和时间继电器二(5)。

技术总结本技术涉水环境工程实验设备技术领域，具体涉及一种多功能活性炭动态吸附实验系统，由原水罐、再生液罐、蠕动泵一、蠕动泵二、再生废液罐、臭氧氧化装置和活性炭吸附装置组成；活性炭吸附装置设置进液口Ⅰ和进液口Ⅱ、出液口Ⅰ和出液口Ⅱ，臭氧氧化装置设置进液端、出液口a和出液口b；蠕动泵一进液端与原水罐和再生液罐并联连接，分别通过电磁阀控制，蠕动泵一出液端分别与臭氧氧化装置进液口和进液口Ⅰ并联连接；蠕动泵二进液端与出液口a连接、出液端与进液口Ⅱ连接；出液口Ⅰ与再生废液罐连接。本技术集臭氧氧化、活性炭吸附、原位再生装置于一体，结构简单、占地面积小、使用方便、成本低，操作简单，能够开展多项水处理实验。技术研发人员：梁娟,唐述雄,黄昆明,常海庆受保护的技术使用者：四川大学技术研发日：20230927技术公布日：2024/5/27