活性炭再生技术概括

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1、活性炭再生及新技术研究  　　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予以去除，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)

2、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生，这时再生药剂使用HCl等。　　图1吸附酚的饱和炭无机药剂再生工艺流程　　(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。图2有机溶剂再生工艺流程　　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，

3、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解成CO2和H2O，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CO2和H2O，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

4、，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，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。图3生物再生试验流程1.

5、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(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

6、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、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

7、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

8、所消耗热量占再生全过程总能耗的50％～70％。　　(2)焙烧阶段，或称碳化阶段。粒炭被加热升温至150～700℃。不同的有机物随温度升高，分别以挥发、分解、碳化、氧化的形式，从活性炭的基质上消除。通常到此阶段，再生炭的吸附恢复率已达到60％～85％。　　(3)活化阶段。有机物