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1、活性炭脱附方法1.1 升温脱附物质的吸附量是随温度的升高而减小的,将吸附剂的温度升高,可以使已被吸附的组分脱附下来,这种方法也称为变温脱附,整个过程中的温度是周期变化的。微波脱附是由升温脱附改进的一种技术,微波脱附技术已应用于气体分离、干燥和空气净化及废水处理等方面。在实际工作中,这种方法也是最常用的脱附方法。微波加热主要还是依靠加热再生,故具有传统加热的对吸附质基本无选择性的优点,同时与传统的热再生方法相比,微波再生技术还有效率高、加热均匀且快、能耗低等优点。但是,由于微波对人体有害,暂时无法投人工业生产。1.2 磁化脱附由于单分子水的性质比簇团中的水分子活泼得多,能充分显示它的偶极子特性[
2、3],从而使水的极性增强。预磁处理能增大水的极性,这就能充分解释经过预磁处理后活性炭的吸附容量减小的现象。当磁场强度增大时,分离出的单个水分子越多,则阻碍作用就越大,从而吸附容量减小得也就越多。活性炭本身为非极性物质,活性炭的表面由于活化作用而具有氧化物质,且吸附剂是在湿空气条件下活化而成,它使活性炭的表面氧化物质以酸性氧化物占优势,从而使活性炭具有极性,能够吸附极性较强的物质。由于这些带极性的基团易于吸附带极性的水,从而阻碍了吸附剂在水溶液中吸附非极性物质。这种方法常用于溶液中对吸附质的脱附。1.3分解氧化像水处理之类含有多组分有机物或含有较多高分子量或高沸点组分的场合,水处理炭再生大多使用
3、“使被吸附物质(有机物)分解或氧化脱除”的方法,此法主要有下列几种:(1)在高温下用氧化性气体(02、H20、C02)氧化。(2)用微生物氧化分解。(3)其他的液相氧化方法,如湿式空气氧化、超临界流体萃取法或用H202等氧化剂的氧化法。试验数据表明,使用H202氧化再生效果更好。例子1活性炭生物再生法最早由Westvaco公司做过在嫌气条件下进行活性炭的微生物再生试验,Fram公司提出了可将微生物分解作用用作水处理活性炭再生工艺。例如:将好气性污泥混合液通人用于处理毛纺织印染废水的活性炭吸附塔,使得活性炭去除COD的性能恢复得很好。Weber等人通过大量试验证明并提出了活性炭表面生物膜具有再生
4、效果(见图8—2),并观察到活性炭吸附塔使用寿命延长五倍多,因此将此效果称为活性炭吸附塔内再生,这种微生物分解有机物的效果与活性炭吸附有机物的效果具有协同作用,在活性炭膜连续运行过程中,活性炭处理过程与再生过程同时进行,即边吸附、边解吸、边降解,构成了吸附与降解的协同过程。不过,生物再生法只能使失效的活性炭得以再生,难以生化的物质仍会积累于活性炭孑L内,最终导致其丧失吸附能力。尽管如此,多少年来人们一直在努力推进生物再生法(Bio.regenerativeprocessofacficarbon)的工业应用,因为此法简单易行,便于管理,节省能源,减少炭耗,降低水处理成本。例子2活性炭湿式氧化再生
5、法有哪些特点与应用?活性炭湿式氧化再生法(Wetoxidatingregenerativeprocessforacticarbon)是在再生温度为200~250℃及中压(如3.7MPa)条件下,将吸附有机物的废炭浆直接用空气进行选择性氧化,以除有机物使活性炭再生。该法主要特点有:①能再生粉状活性炭,因是处理炭浆,故无粉尘、烧损等;②能利用废炭本身氧化热再生;③排气无二次污染,不产生NO。、SO。等有害气体。该法存在的缺点是吸附物质种类不同则氧化程度不同,致使活性炭性能相应变坏,特别是在氧化能不足时,需提高温度,易使活性炭本身氧化,降低其再生收率。为提高氧化能力,可使用催化剂,如用水溶性催化剂或
6、助催化剂,实施催化湿式氧化再生过程,以提高再生效果。此法特别适用于难处理的较重污染水和废水处理炭再生。例如,由于湿式催化氧化再生法优势突出,因此被广泛地应用于石化废水活性污泥处理、水粉炭三级处理过程中的废炭再生以及废水脱色炭再生和城市污水处理炭再生。1.3化学药品再生法化学药品再生法可分为反应再生法和溶剂萃取法两种。反应再生是指使用酸或碱改变溶液pH值而使活性炭脱附,它只适用于活性炭的吸附值pH值影响很大的场合,否则效果有限。使用有机溶剂对废炭进行萃取使吸附质脱附的方法为溶剂萃取法。通常使用的溶剂有乙醇、丙酮、甲醇和四氢呋喃等。化学药品再生法所使用的溶剂必须满足如下要求:(1)再生率高;(2)
7、溶剂容易从活性炭上除去;(3)容易回收吸附质;(4)溶剂的价格便宜和安全性好。药品再生法的优点是吸附质易于回收,活性炭的损失不大。其缺点是溶剂使用后处理不当易产生二次污染,且由于废液与再生炭分离困难,对粉状活性炭难于再生。溶剂再生法一般比较适用于那些可逆吸附,如对高浓度、低沸点有机废水的吸附。它的针对性较强,往往一种溶剂只能脱附某些污染物,而水处理过程中的污染物种类繁多,变化不定,因此,一种特定溶