活性炭再生及新技术研究p

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1、活性炭再生及新技术研究活性炭再生及新技术研究摘要：活性炭是一种大量消耗资源的产品，其再生工艺分为药剂洗脱的化学法、生物再生法、湿式氧化法、电解氧化法、加热再生法等。介绍了一种新型的高温加热再生方法--放电高温加热再生法，它能够在5～10min完成升温、干燥、焙烧、活化的过程，使活性炭达到再生，炭损耗率小于2％，碘吸附恢复卑达到95％。活性炭在水处理运行中存在使用量大、价高的问题，其费用往往占运行成本30％-45％。用过的活性炭不经处理即行废弃，不仅对资源是很大的浪费，还将造成二次污染。因此，将用过的饱

2、和炭进行再生具有显著的经济价值。活性炭再生(或称活化)，是指用物理或化学方法在不破坏活性炭原有结构的前提下，将吸附于活性炭微孔的吸附质子以去除，恢复其吸附性能，达到重复使用目的。1活性炭再生的几种方法1．1药剂洗脱的化学法　　对于高浓度、低沸点的有机物吸附质，应首先考虑化学法再生。　　(1)无机药剂再生。是指用无机酸(硫酸、盐酸)或碱(氢氧化钠)等药剂使吸附质脱除，又称酸碱再生法。例如吸附高浓度酚的炭，用氢氧化钠溶液洗涤，脱附的酚以酚钠盐形式被回收，再生工艺流程见图1。吸附废水中重金属的炭也可用此法再

3、生，这时再生药剂使用HCl等。　(2)有机溶剂再生。用苯、丙酮及甲醇等有机溶利，萃取吸附在活性炭上的吸附质。再生工艺流程见图2。例如吸附高浓度酚的炭也可用有机溶剂再生。焦化厂煤气洗涤废水用活性炭处理后的饱和炭也可用有机溶剂再生。　　采用药剂洗脱的化学再生法，有时可从再生液中回收有用的物质，再生操作可在吸附塔内进行，活性炭损耗较小，但再生不太彻底，微孔易堵塞，影响吸附性能的恢复率，多次再生后吸附性能明显降低。1．2生物再生法　　利用经过驯化培养的菌种处理失效的活性炭，使吸附在活性炭上的有机物降解并氧化分

4、解成C02和H20，恢复其吸附性能，这种利用微生物再生饱和炭的方法，仅适用于吸附易被微生物分解的有机物的饱和炭，而且分解反应必须彻底，即有机物最终被分解为C02和H20，否则有被活性炭再吸附的可能。如果处理水中含有生物难降解或难脱附的有机物，则生物再生效果将受影响。　　生物再生试验流程见图3。吸附试验时4柱串联运行，再生运行时4柱并联操作。　　近年来利用活性炭对水中有机物及溶解氧的强吸附特性，以及活性炭表面作为微生物聚集繁殖生长的良好载体，在适宜条件下，同时发挥活性炭的吸附作用和微生物的生物降解作用，

5、这种协同作用的水处理技术称为生物活性炭(BiologicalActivatedCarbon，BAC)。这种方法可使活性炭使用周期比通常的吸附周期延长多倍，但使用一定时期后，被活性炭吸附而16百手起驾整理为您活性炭再生及新技术研究难生物降解的那部分物质仍将影响出水水质。因此在饮用水深度处理运行中，过长的活性炭吸附周期将难以保证出水水质，定期更换活性炭是必须的。1．3湿式氧化法　　这种再生法通常用于再生粉末活性炭，如为提高曝气池处理能力投加的粉末炭。将吸附饱和的炭浆升温至200～250℃，通入空气加压至(

6、300～700)X104P，，在反应塔内被活性炭吸附的有机物在高温高压下氧化分解，使活性炭得到再生。再生后的炭经热交换器冷却后，送入储炭槽再回用。有机物碳化后的灰分在反应器底部集积后定期排放。　　湿式氧化法适宜处理毒性高、生物难降解的吸附质。温度和压力须根据吸附质特性而定，因为这直接影响炭的吸附性能恢复率和炭的损耗。这种再生法的再生系统附属设施多，所以操作较麻烦。1．4电解氧化法　　利用电解时产生的新生态[O]，[C1]等强氧化剂，使活性炭吸附的有机物氧化分解。但在实际运行中，存在金属电极腐蚀、钝化、

7、絮凝物堵塞等问题。而不溶性电极--石墨存在体积大、电阻高、耗电大等缺点，因此尚未见在实践中应用。1．5加热再生法　　根据有机物在加热过程中分解脱附的温度不同，加热再生分为低温加热再生和高温加热再生。　　(1)低温加热再生法。对于吸附沸点较低的低分子碳氢化合物和芳香族有机物的饱和炭，一般用100～200℃蒸汽吹脱使炭再生，再生可在吸附塔内进行。脱附后的有机物蒸汽经冷凝后可回收利用。常用于气体吸附的活性炭再生。蒸汽吹脱方法也用于啤酒、饮料行业工艺用水前级处理的饱和活性炭再生。　　(2)高温加热再生法。在水

8、处理中，活性炭吸附的多为热分解型和难脱附型有机物，且吸附周期长。高温加热再生法通常经过850℃高温加热，使吸附在活性炭上的有机物经碳化、活化后达到再生目的，吸附恢复率高、且再生效果稳定。因此，对用于水处理的活性炭的再生，普遍采用高温加热法。　　经脱水后的活性炭，加热再生全过程一般需经过下述3个阶段。　　(1)干燥阶段。将含水率在50％～86％的湿炭，在100-150℃温度下加热，使炭粒内吸附水蒸发，同时部分低沸点有机物也随之挥发。在此阶段内所消耗热量占再