一种工业净化设备内活性炭过滤层的超声波脱附再生装置的制作方法

本发明涉及净化设备技术领域，具体为一种工业净化设备内活性炭过滤层的超声波脱附再生装置。

背景技术

活性炭吸附技术是一种广泛应用于城市给水处理，污废水处理、食品加工、化工生产、湿法冶金等技术领域。由于其具有对水体系中的有机物及重金属等污染物优良的吸附作用，每年的使用和消耗活性炭量是十分巨大的。由于活性炭价格昂贵，粒状活性炭吸附饱和后都要考虑进行再生，以恢复吸附能力。

传统的再生方法，如热再生法必须将活性炭取出，脱水，干燥后加热至600℃以上，使吸附的有机物全部分解为co2、n2、h2o等无机物使活性炭得到再生。热再生法的缺点是再生过程复杂，耗时长，能耗高，炭破损率高。化学再生则是采用化学药剂浸泡使吸附的有机物溶解到药液中，达到解析的目的，但存在药剂价格高，只能有针对性的解析部分特定有机物，不能大范围的应用的缺陷。生物再生法则是在活性炭上繁殖大量的微生物，由微生物分解吸附的有机物，从而维持活性炭的吸附能力。生物再生法最大的缺陷在于只能应用于进水有机物10mg/l以下的微污染水中，才能维持吸附与生物再生的动态平衡，而在绝大部分的活性炭使用场合的有机物含量远高于10mg/l，并不适用于生物再生。由于活性炭再生技术存在的问题导致活性炭的使用受到严重限制。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种工业净化设备内活性炭过滤层的超声波脱附再生装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种工业净化设备内活性炭过滤层的超声波脱附再生装置，包括搅拌釜和超声波脱附器，所述搅拌釜的顶部固定连接活性炭进料口和臭氧水进料口，其底端固定连接混合出料口，所述超声波脱附器的顶部固定连接离心泵，其内部设有再生箱，所述混合出料口管道连接离心泵的进口端，所述离心泵的出口端管道连接再生箱的进口端，所述再生箱的两侧均固定焊接支撑架，所述支撑架螺栓连接电机，所述电机的输出轴固定连接转盘，所述转盘的顶部固定连接偏心柱，所述偏心柱铰连接推杆，所述推杆贯穿再生箱后固定连接推板，所述推板上设有两组第一震荡单元和四组第二震荡单元，所述第一震荡单元包括第一震荡板，所述第一震荡板的一端穿设有第一固定杆，其另一端固定连接两组第一铰支块，两组所述第一铰支块铰连接第一限位铰链，所述第二震荡单元包括两组第二铰支块，两组所述第二铰支块固定连接第二震荡板的一端，所述第二震荡板的另一端穿设有第二固定杆，所述第二固定杆的两端铰连接第二限位铰链，所述第二限位铰链铰连接两组第三铰支块，两组所述第三铰支块固定连接第三震荡板的一端，所述第三震荡板的另一端穿设有第三固定杆，两组所述第一震荡单元分立于四组所述第二震荡单元的两端，所述第一固定杆铰连接相邻第二震荡单元中的第二铰支块，相邻两组中前一组第二震荡单元的第二铰支块铰接后一组第二震荡单元的第三固定杆。

优选的，所述搅拌釜为内压薄壁容器，其内部的搅拌桨为锚式搅拌桨，或框式搅拌桨中的一种。

优选的，除四组所述第二震荡单元外，还可以在两组所述第一震荡单元之间设置一组或多组第二震荡单元，两组所述第一震荡单元和若干个第二震荡单元在推板上呈“v字型”均匀分布。

优选的，所述推板上设有若干个凹槽，所述凹槽中嵌入有卡块，所述第一限位铰链和第二限位铰链的底端嵌入凹槽中，并且与卡块的顶部螺栓连接，所述凹槽的边沿螺栓连接挡片，所述挡片抵接卡块。

优选的，所述第一震荡板、第二震荡板和第三震荡板的大小规格相同，均为中空的矩形平板状结构，并且其内壁固定连接若干个超声波换能器，若干个超声波换能器呈矩形均匀分布。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发结构简明，安装方便，占地面积小，通过搅拌釜将活性碳和臭氧水进行充分混合，并通过第一、第二震荡单元的“空化”作用，使得再生箱内产生一系列物理化学反应，脱附效率高，装置投资少、运行成本低，是传统热氧化法工艺的2％左右，操作方便、活性炭再生周期短；

2.本发明的第一震荡单元和若干个第二震荡单元在推板上呈“v字型”均匀分布，一方面提高了超声波换能器与活性炭臭氧水混合物的接触面积，提高脱附效率，另一方面减少了推板前进的阻力，避免活性炭臭氧水混合物发生大范围乱流，提高脱附效率；

3.本发明通过第一、第二限位铰链使得第一、第二和第三震荡板便于安装在推板上，并使其之间能够发生一定角度的偏转，第一震荡单元和第二震荡单元的连接处结构可承受和化解受到来自的水流冲击，其使用寿命更长。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明中超声波脱附器和再生箱结构示意图；

图3为本发明中推板和第一、第二震荡单元主视图；

图4为本发明中推板和第一、第二震荡单元俯视图

图5为图3中a部放大结构示意图；

图6为本发明中第一震荡单元装配图；

图7为本发明中第二震荡单元装配图。

图中：1搅拌釜、101活性炭进料口、102臭氧水进料口、103混合出料口、2超声波脱附器、3离心泵、4再生箱、5推杆、6推板、7第一震荡单元、701第一震荡板、702第一固定杆、703第一铰支块、704第一限位铰链、8第二震荡单元、801第二铰支块、802第二震荡板、803第二固定杆、804第二限位铰链、805第三铰支块、806第三震荡板、807第三固定杆、9支撑架、10电机、11转盘、12偏心柱、13凹槽、14卡块、15挡片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种工业净化设备内活性炭过滤层的超声波脱附再生装置，包括搅拌釜1和超声波脱附器2。搅拌釜1的顶部固定连接活性炭进料口101和臭氧水进料口102，其底端固定连接混合出料口103。

超声波脱附器2的顶部固定连接离心泵3，其内部设有再生箱4，混合出料口103管道连接离心泵3的进口端，离心泵3的出口端管道连接再生箱4的进口端，再生箱4的两侧均固定焊接支撑架9，支撑架9螺栓连接电机10，电机10的输出轴固定连接转盘11，转盘11的顶部固定连接偏心柱12，偏心柱12铰连接推杆5，推杆5贯穿再生箱4后固定连接推板6，推杆5与再生箱4的连接处设有密封圈，该密封圈套接在推杆5上，并与其滑动配合，以防再生箱4发生泄漏。推板6上设有两组第一震荡单元7和四组第二震荡单元8。

第一震荡单元7包括第一震荡板701，第一震荡板701的一端穿设有第一固定杆702，其另一端固定连接两组第一铰支块703，两组第一铰支块703铰连接第一限位铰链704。第二震荡单元8包括两组第二铰支块801，两组第二铰支块801固定连接第二震荡板802的一端，第二震荡板802的另一端穿设有第二固定杆803，第二固定杆803的两端铰连接第二限位铰链804，第二限位铰链804铰连接两组第三铰支块805，两组第三铰支块805固定连接第三震荡板806的一端，第三震荡板806的另一端穿设有第三固定杆807。

两组第一震荡单元7分立于四组第二震荡单元8的两端，第一固定杆702铰连接相邻第二震荡单元8中的第二铰支块801，相邻两组中前一组第二震荡单元8的第二铰支块801铰接后一组第二震荡单元8的第三固定杆807。

进一步的，搅拌釜1为内压薄壁容器，其内部的搅拌桨为锚式搅拌桨，或框式搅拌桨中的一种。

进一步的，除四组第二震荡单元8外，还可以在两组第一震荡单元7之间设置一组或多组第二震荡单元8，两组第一震荡单元7和若干个第二震荡单元8在推板6上呈“v字型”均匀分布。

进一步的，推板6上设有若干个凹槽13，凹槽13中嵌入有卡块14，第一限位铰链704和第二限位铰链804的底端嵌入凹槽13中，并且与卡块14的顶部螺栓连接，凹槽13的边沿螺栓连接挡片15，挡片15抵接卡块14。

进一步的，第一震荡板701、第二震荡板802和第三震荡板806的大小规格相同，均为中空的矩形平板状结构，并且其内壁固定连接若干个超声波换能器，若干个超声波换能器呈矩形均匀分布。

工作原理：将待脱附的活性炭过滤层颗粒从活性炭进料口101加入，将臭氧和水按一定比例配置呈臭氧水加入臭氧水进料口102中，通过搅拌釜1的搅拌桨进行搅拌混合后，从混合出料口103用离心泵3输送至再生箱4中，启动电机10，电机10的输出轴带动转盘11做圆周运动，而其上端的偏心柱12则进行偏心运动，从而带动推杆5进行直线往复运动。过程中，推板6携带两组第一震荡单元7和四组第二震荡单元8在再生箱4中不断推动混合液避免再生箱4内存在“死区”。第一震荡单元7和若干个第二震荡单元8在推板6上呈“v字型”均匀分布，一方面提高了超声波换能器与活性炭臭氧水混合物的接触面积，另一方面减少了推板6前进的阻力，避免活性炭臭氧水混合物发生大范围乱流。并通过第一限位铰链704、第二限位铰链804使得第一震荡板701、第二震荡板802和第三震荡板806便于安装在推板6上，并使其之间能够发生一定角度的偏转，第一震荡单元7和第二震荡单元8的连接处结构可承受和化解受到来自的水流冲击。

第一震荡板701、第二震荡板802和第三震荡板806的大小规格相同，均为中空的矩形平板状结构，并且其内壁固定连接若干个超声波换能器，超声波换能器把电能转换成声能，这种声能在混合液体介质中产生空化效应，即当超声波能量足够高时，就会产生“超声空化”现象，指存在于液体中的微小气泡(空化核)在超声场的作用下振动、生长并不断聚集声场能量，当能量达到某个阈值时，空化气泡急剧崩溃闭合的过程。在“空化”的作用下活性炭内产生一系列物理化学反应，其中加入的臭氧水使活性炭脱色并改变分子结构，导致活性碳表面和微孔中的物质脱落，快速地恢复活性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。