不同微波条件对活性炭微波再生效率的影响研究

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1、生态环境学报2010,19(5):1059-1062http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.com不同微波条件对活性炭微波再生效率的影响研究赵大传，郭玉玲，李力山东大学环境科学与工程学院，山东济南250100摘要：研究了吸附药厂废水COD的粉末活性炭在不同微波条件下的微波再生。以碘吸附值为指标，通过单因素实验考查了微波功率、微波辐照时间对粉末活性炭性能恢复率、再生损耗率、综合恢复率的影响，结合实验拟合曲线特点，分析了呈现的规

2、律和原因。实验结果表明，在微波功率为648W、辐照时间为180s时活性炭性能恢复率达到最大，为99.73%；在功率为464W、时间为180s时综合恢复率最佳，为96.81%。关键词：活性炭；微波再生；微波辐照；制药废水；化学需氧量（COD）中图分类号：X503.225文献标识码：A文章编号：1674-5906（2010）05-1059-04活性炭(ActivatedCarbon，AC)因其发达的孔隙1.2分析方法结构和大的比表面积而具有很强的吸附能力，作为COD的测定采用重铬酸盐法（GB11914-89）。吸附脱色剂广泛应用于医

3、药、化工、轻工、食品、活性炭吸碘量的测定方法采用GB/T12496.8-1999[1-2][13]环保等众多领域。在环保方面，活性炭吸附广泛木质活性炭试验方法碘吸附值的测定。[14]应用于污染水源净化和城市污水、工业废水的深度活性炭再生效率用活性炭性能恢复率（H）、[3-4][5-7]处理，是处理有机废水的重要手段之一。活活性炭再生损耗率（S）和再生活性炭综合恢复率[14]性炭制造成本较高，废弃饱和活性炭不仅造成资源（Z）来表示，其计算方法如下：浪费，还会引起二次环境污染，因此使活性炭有效A再生H=×100%再生、提高活性炭利用

4、效率十分必要。目前国内外A原料的活性炭再生方法主要有：热再生法、生物再生法、mm-原料再生湿式氧化再生法、溶剂再生法、电化学再生法、超S=×100%m临界流体再生法、超声波再生法、微波辐照再生法、原料催化湿式氧化法和光催化再生法等。其中微波再生Z=H×(1-S)法因为效率高、加热快、能耗低，是一种经济的再式中：A再生——再生后活性炭的碘吸附值，-1生新技术[8-10]。目前国内多为微波再生－活性炭吸mg·g；-1附处理配制高浓度废水的处理效果及影响因素研A原料——原料活性炭的碘吸附值，mg·g；究，配制废水成分单一，与实际生产废

5、水差别很大。m再生——再生后活性炭的质量，g；因此本实验以活性炭吸附低浓度制药废水中的m原料——原料活性炭的质量，g。COD，并研究不同微波条件对废活性炭再生的影1.3实验方法响，对废水深度处理、废水达标排放和回用、活性吸附实验：将活性炭研磨过200目筛，采用分炭吸附的使用推广具有重要意义。批式振荡吸附处理废水，每2.0g活性炭吸附2001材料和实验方法mL废水。抽滤收集废活性炭和滤液。测定吸附前-11.1材料、试剂和设备的废水样COD浓度为280.11mg·L，吸附后的水-1供活性炭吸附的废水样取自齐鲁制药厂（董家样（滤液）的

6、COD浓度为54.00mg·L，则活性炭-1镇厂区）出水，该厂为化工原料药厂，废水中有机吸附量为22.61mg·g。物成分复杂，浓度较低，难以生物处理，适于用活微波再生活性炭条件实验：微波功率（P）取性炭吸附处理[12]。废水用滤纸过滤后使用。活性炭微波炉最大三个档位，由微波炉使用说明得知四个使用前用蒸馏水浸泡24h，过滤后烘干5h，置于档位分别为最大功率的100%、81%、58%和36%，干燥器中保存。所用化学试剂均为分析纯。微波仪即微波功率为800、648、464和288W；微波辐照器采用德顺格兰仕电器有限公司的WD800S

7、微波/时间（t）取30、60、90、180、240s。在上述不同烧烤炉。条件下进行活性炭微波再生，并测定再生前活性炭基金项目：2009年山东省优秀中青年科学家科研奖励基金计划（BS2009SW020）作者简介：赵大传（1964年生），男，副教授，硕士研究生，研究方向为水污染控制工程技术。收稿日期：2010-04-011060生态环境学报第19卷第5期（2010年5月）和再生后活性炭吸碘量和重量，计算活性炭性能恢10复率、活性炭损耗率和综合恢复率。800W8648W2结果与讨论464W62.1实验结果288W4（1）原炭和废炭的吸

8、碘量分别为611.78和-12495.14mg·g。再生损耗率/%0（2）再生实验所得结果见表1。-22.2再生条件对再生损耗率（S）的影响-4微波功率和微波辐照时间对再生损耗率的影306090180240响见图1。t/s由上图可知，活性炭再生损耗率随着微波功率