活性炭再生方法及二次使用

活性炭是一種黑色粉末狀或顆粒狀的無(wú)定形碳。活性炭主成分除了碳以外還有氧、氫等元素，具有可再生功能，所謂活性炭再生，其實(shí)是指通過(guò)外界刺激帶來(lái)活性炭外部環(huán)境變化，使活性成分重新活化達(dá)到重復(fù)使用目的的操作和方法。具體方法有很多，想必多數(shù)人對(duì)此還一無(wú)所知，為了讓更多人了解活性炭的使用價(jià)值，小編特此總結(jié)了較為全面的活性炭再生方法，以下主要內(nèi)容有：

　　1.超聲波再生法

　　活性炭超聲波再生法在活性炭的吸附表面上施加能量,使被吸附物質(zhì)得到足以脫離吸附表面,重新回到溶液中去。超聲再生的大特點(diǎn)是只在局部施加能量,而不需將大量的水溶液和活性炭加熱,因而施加的能量很小。

　　2.電化學(xué)再生法

　　電化學(xué)再生法是將活性炭填充在兩個(gè)主電極之間,在電解液中,加以直流電場(chǎng),活性炭在電場(chǎng)作用下極化,一端成陽(yáng)極,另一端呈陰極,形成微電解槽,在活性炭的陰極部位和陽(yáng)極部位可分別發(fā)生還原反應(yīng)和氧化反應(yīng),吸附在活性炭上的污染物大部分因此而分解,小部分因電泳力作用發(fā)生脫附。電化學(xué)法的特點(diǎn)是能耗低,其處理對(duì)象所受局限性較小,工藝完善,可避免二次污染。

　　3.超臨界流體再生法

　　超臨界流體再生法在CO2的臨界點(diǎn)附近,對(duì)氨基苯磺酸而言,CO2超臨界流體法再生的佳溫度為308K,當(dāng)溫度超過(guò)308K時(shí),再生不受影響;當(dāng)流速大于1.47×10-4m/s時(shí),流速不影響再生;用HCl溶液處理后,會(huì)使活性炭再生效果明顯改善。對(duì)苯而言,再生效率在低壓下隨溫度的下降而降低;在16.0MPa壓力時(shí)的佳再生溫度為318K;在實(shí)驗(yàn)流速下,再生效率會(huì)隨流速加快而提高。超臨界流體再生法特點(diǎn)是再生效率的變化很大;對(duì)未被烘干的活性炭,則需要延長(zhǎng)其再生時(shí)間。

　　4.溶劑再生法

　　溶劑再生法是利用活性炭、溶劑與被吸附質(zhì)三者之間的相平衡關(guān)系,通過(guò)改變溫度、溶劑的pH值等條件,打破吸附平衡,將吸附質(zhì)從活性炭上脫附下來(lái)。

　　5.濕式氧化再生法

　　在高溫高壓的條件下,(一般溫度230°C)用氧氣或空氣作為氧化劑,將處于液相狀態(tài)下活性炭上吸附的有機(jī)物氧化分解成小分子的一種處理方法,稱為濕式氧化再生法。實(shí)驗(yàn)獲得的活性炭佳再生條件為:再生溫度230°C,再生時(shí)間1h,充氧pO20.6MPa,加炭量15g,加水量300mL。再生效率達(dá)到(45±5)%,經(jīng)5次循環(huán)再生,其再生效率僅下降3%�；钚蕴勘砻嫖⒖椎牟糠盅趸�是再生效率下降的主要原因。

　　6.熱再生法

　　熱再生法分為干燥、高溫炭化及活化三個(gè)階段。

　　在干燥階段,主要去除活性炭上的可揮發(fā)成分。高溫炭化階段是使活性炭上吸附的一部分有機(jī)物沸騰、汽化脫附,一部分有機(jī)物發(fā)生分解反應(yīng),生成小分子烴脫附出來(lái),殘余成分留在活性炭孔隙內(nèi)成為“固定炭”。在這一階段,溫度將達(dá)到800～900°C,為避免活性炭的氧化,一般在抽真空或惰性氣氛下進(jìn)行。接下來(lái)的活化階段中,往反應(yīng)釜內(nèi)通入CO2、CO、H2或水蒸氣等氣體,以清理活性炭微孔,使其恢復(fù)吸附性能。

　　7.生物再生法

　　生物再生法是利用經(jīng)馴化過(guò)的細(xì)菌,解析活性炭上吸附的有機(jī)物,并進(jìn)一步消化分解成H2O和CO2的過(guò)程。生物再生法與污水處理中的生物法相類似,也有好氧法與厭氧法之分。由于活性炭本身的孔徑很小,有的只有幾納米,微生物不能進(jìn)入這樣的孔隙,通常認(rèn)為在再生過(guò)程中會(huì)發(fā)生細(xì)胞自溶現(xiàn)象,即細(xì)胞酶流至胞外,而活性炭對(duì)酶有吸附作用,因此在炭表面形成酶促中心,從而促進(jìn)污染物分解,達(dá)到再生的目的。生物法簡(jiǎn)單易行,投資和運(yùn)行費(fèi)用較低,但所需時(shí)間較長(zhǎng),受水質(zhì)和溫度的影響很大。

　　再生活性碳的應(yīng)用：

　　活性炭目前在環(huán)境保護(hù)/工業(yè)與民用方面已被大量使用，活性炭吸附是個(gè)物理過(guò)程，采用高溫蒸汽將其內(nèi)部雜質(zhì)進(jìn)行脫副，使其恢復(fù)原有活性，有明顯經(jīng)濟(jì)效益。工業(yè)中，在廢水三級(jí)處理領(lǐng)域有較廣泛應(yīng)用。如果吸附后的活性炭無(wú)法回收，每噸廢水的處理費(fèi)用將會(huì)增加0.83——0.90元外，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染。經(jīng)二級(jí)處理后的廢水首先進(jìn)入混合槽，然后進(jìn)入凝聚槽，在氯化鐵、氫氧化鈣及高分子凝聚劑的作用下，使廢水中的懸浮雜質(zhì)微粒形成沉淀，上層的澄清水用泵送入沙濾塔過(guò)濾后，再用泵送入活性炭吸附塔。隨著吸附過(guò)程的進(jìn)行，活性炭的吸附能力會(huì)逐漸下降，故要定期將失效活性炭從吸

　　附塔底部放入失效炭槽，失效的活性炭在酸洗塔間歇的用稀硫酸進(jìn)行酸洗，然后送入脫水機(jī)脫水至40%-50%，脫水后的失效炭經(jīng)料斗和給料器皿進(jìn)入沸騰床再生爐再生。再生后的活性炭依次進(jìn)入再生活性炭接受槽和再生活性炭?jī)?chǔ)槽。再生活性炭從再生炭?jī)?chǔ)槽送至吸附塔頂部，用來(lái)補(bǔ)充吸附用活性炭，再進(jìn)行水的處理。再生時(shí)，失效上吸附的cod成分和其他雜質(zhì)變成氣體，經(jīng)過(guò)脫臭爐和濕式氣體洗滌器凈化后由煙囪排出。

　　活性炭脫酚法適用于處理少量含酚廢水�；钚蕴棵摲臃ǖ奶攸c(diǎn):設(shè)備簡(jiǎn)單，操作容易，脫酚率在85-90。但是再生過(guò)程復(fù)雜，預(yù)處理要求高，吸附劑成本較高。