第一節(jié)  活性炭再生的簡介

活性炭再生法，活性炭再生是吸附飽滿的活性炭通過一定條件處理后再次活化?；钚蕴吭诃h(huán)境保護，工業(yè)與民用方面己被大量使用，并且取得了相當?shù)某尚?，然而活性炭在吸附飽合被更換后，使用活性炭吸附是一個物理過程，因此還可以采用高溫蒸汽將使用過的活性炭內(nèi)之雜質(zhì)進行脫附，并使其恢復原有之活性，以達到重復使用的目的，具有明顯的經(jīng)濟效益。再生后的活性炭其用途仍可連續(xù)重復使用及再生?；钚蕴吭偕俏斤枬M的活性炭通過一定條件處理后再次活化。（立項報告）

第二節(jié) 活性炭再生的制備工藝

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。超聲再生的最大特點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。

化學再生法

電化學再生法是將活性炭填充在兩個主電極之間,在電解液中,加以直流電場,活性炭在電場作用下極化,一端成陽極,另一端呈陰極,形成微電解槽,在活性炭的陰極部位和陽極部位可分別發(fā)生還原反應和氧化反應,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。電化學法的特點是能耗低,其處理對象所受局限性較小,工藝完善,可避免二次污染。

流體再生法

超臨界流體再生法在CO2的臨界點附近,對氨基苯磺酸而言,CO2超臨界流體法再生的最佳溫度為308K,當溫度超過308K時,再生不受影響;當流速大于1.47×10-4m/s時,流速不影響再生;用HCl溶液處理后,會使活性炭再生效果明顯改善。對苯而言,再生效率在低壓下隨溫度的下降而降低;在16.0MPa壓力時的最佳再生溫度為318K;在實驗流速下,再生效率會隨流速加快而提高。超臨界流體再生法特點是再生效率的變化很大;對未被烘干的活性炭,則需要延長其再生時間。

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,稱為濕式氧化再生法。實驗獲得的活性炭最佳再生條件為:再生溫度230°C,再生時間1h,充氧pO20.6MPa,加炭量15g,加水量300mL。再生效率達到(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窃偕氏陆档闹饕?。

熱再生法

熱再生法分為干燥、高溫炭化及活化三個階段。

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物沸騰、汽化脫附,一部分有機物發(fā)生分解反應,生成小分子烴脫附出來,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行。接下來的活化階段中,往反應釜內(nèi)通入CO2、CO、H2或水蒸氣等氣體,以清理活性炭微孔,使其恢復吸附性能。

生物再生法

生物再生法是利用經(jīng)馴化過的細菌,解析活性炭上吸附的有機物,并進一步消化分解成H2O和CO2的過程。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,微生物不能進入這樣的孔隙,通常認為在再生過程中會發(fā)生細胞自溶現(xiàn)象,即細胞酶流至胞外,而活性炭對酶有吸附作用,因此在炭表面形成酶促中心,從而促進污染物分解,達到再生的目的。生物法簡單易行,投資和運行費用較低,但所需時間較長,受水質(zhì)和溫度的影響很大。

第三節(jié) 活性炭再生法的存在問題

1)再生過程中活性炭損失往往較大;(2)再生后活性炭吸附能力會有明顯下降;(3)再生時產(chǎn)生的尾氣會造成空氣的二次污染。礦晶石和海泡石，凹凸棒土等礦物晶體精制而成具有礦晶分子結(jié)構(gòu)的顆粒，其孔多，孔隙大，呈晶體排列，吸附能力是普通活性炭的5000倍以上。針對車內(nèi)甲醛、苯系、氨、TVOC、異味、細菌螨蟲等有害物質(zhì)的消毒凈化功能尤為顯著，同時釋放氧離子，可循環(huán)使用，無二次污染。避免傳統(tǒng)活性炭所擁有的缺點。

第四節(jié) 活性炭再生的應用范圍

活性炭今天在環(huán)境保護/工業(yè)與民用方面已被大量使用，活性炭吸附是個物理過程，采用高溫蒸汽將其內(nèi)部雜質(zhì)進行脫副，使其恢復原有活性，有明顯經(jīng)濟效益。

工業(yè)中，在廢水三級處理領(lǐng)域有較廣泛應用。如果吸附后的活性炭無法回收，每噸廢水的處理費用將會增加0.83——0.90元外，還會對環(huán)境造成二次污染。

經(jīng)二級處理后的廢水首先進入混合槽，然后進入凝聚槽，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濾后，再用泵送入活性炭吸附塔。隨著吸附過程的進行，活性炭的吸附能力會逐漸下降，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行酸洗，然后送入脫水機脫水至40%-50%，脫水后的失效炭經(jīng)料斗和給料器皿進入沸騰床再生爐再生。再生后的活性炭依次進入再生活性炭接受槽和再生活性炭儲槽。再生活性炭從再生炭儲槽送至吸附塔頂部，用來補充吸附用活性炭，再進行水的處理。再生時，失效上吸附的cod成分和其他雜質(zhì)變成氣體，經(jīng)過脫臭爐和濕式氣體洗滌器凈化后由煙囪排出。

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