活性炭再生 吸附剂循环使用 废活性炭处理

活性炭作为一种环境友好型吸附剂，具有较强的吸附性和催化性能，原料充足且安全性高，耐酸碱、耐热、不溶于水和有机溶剂、易再生等优点，对水中溶解的有机污染物如苯类化合物、酚类化合物、石油及石油产品等具有较强的吸附能力，而且对用生物法和其他化学法难以去除的有机污染物，如色度、亚甲基蓝表面活性物质、除草剂、杀虫剂、合成染料及许多人工合成的有机化合物都有较好的去除效果。

但是由于活性炭吸附有饱和度，当其所吸收的废气量达到其吸附上限时，将无法再继续吸附。如果仅仅采用吸附法治理废气的设备则需更换填料活性炭。此时更换下来的活性炭需作为危险废弃物进行处置。因此，如何促使活性炭再生，提高利用效率必不可少。常见的活性炭再生方法如下：

1.溶剂再生法

溶剂再生法是利用活性炭、溶剂与被吸附质三者之间的相平衡关系，通过改变温度、溶剂的pH值等条件，打破吸附平衡，将吸附质从活性炭上脱附下来。

溶剂再生法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，因此一种特定溶剂的应用范围较窄。

2.电化学再生法

电化学再生法是一种正在研究的新型活性炭再生技术。该方法将活性炭填充在两个主电极之间，在电解液中，加以直流电场，活性炭在电场作用下极化，一端成阳极，另一端呈阴极，形成微电解槽，在活性炭的阴极部位和阳极部位可分别发生还原反应和氧化反应，吸附在活性炭上的污染物大部分因此而分解，小部分因电泳力作用发生脱附。该方法操作方便且效率高、能耗低，其处理对象所受局限性较小，若处理工艺完善，可以避免二次污染。

3.超临界流体再生法

据最近的研究资料表明，在CO2的临界点附近，再生效率的变化很大；对未被烘干的活性炭，则需要延长其再生时间。对氨基苯磺酸而言，CO2超临界流体法再生的最佳温度为308K，当温度超过308K时，再生不受影响；当流速大于1.47×10-4m/s时，流速不影响再生；用HCl溶液处理后，会使活性炭再生效果明显改善。对苯而言，再生效率在低压下随温度的下降而降低；在16.0MPa压力时的最佳再生温度为318K；在实验流速下，再生效率会随流速加快而提高。

4.超声波再生法

由于活性炭热再生需要将全部活性炭、被吸附物质及大量的水份都加热到较高的温度，有时甚至达到汽化温度，因此能量消耗很大，且工艺设备复杂。其实，如在活性炭的吸附表面上施加能量，使被吸附物质得到足以脱离吸附表面，重新回到溶液中去的能量，就可以达到再生活性炭的目的。超声波再生就是针对这一点而提出的。超声再生的最大特点是只在局部施加能量，而不需将大量的水溶液

和活性炭加热，因而施加的能量很小。

研究表明经超声波再生后，再生排出液的温度仅增加2～3℃。每处理1L 活性炭采用功率为50W的超声发生器120min，相当于每m3活性炭再生时耗电100kWh，每再生一次的活性炭损耗仅为干燥质量的0.6%～0.8%，耗水为活性炭体积的10倍。但其只对物理吸附有效，再生效率仅为45%左右，且活性炭孔径大小对再生效率有很大影响。

5.微波辐照再生法

微波辐照再生法是在热再生法基础上发展起来的活性炭再生技术。其原理是以电为能源，利用微波辐照加热实现再生。试验中的最佳再生效率出现在功率为HI(W)，辐照时间约为80s时。比较极差S可知，对再生后活性炭碘值恢复影响最大的是微波功率，其次是辐照时间，最后是活性炭的吸附量。微波辐照法再生活性炭的时间短。能耗低、设备构造简单，具有较好的应用前景。然而，在微波加热使有机物脱附过程中，是否有其它的中间产物产生等问题还有待于进一步研究。

6.催化湿式氧化法

传统湿式氧化法再生效率不高，能耗较大。再生温度是影响再生效率的主要原因，但提高再生温度会增加活性炭的表面氧化，从而降低再生效率。因此，人们考虑借助高效催化剂，采用催化湿式氧化法再生活性炭。随着可持续发展观念的深入人心，活性炭再生工艺与技术日益得到人们的重视。一些传统的活性炭再生技术与工艺在近些年有了新的改进与突破。同时新再生技术也在不断涌现。虽然这些新兴技术在工艺路线上还不成熟，尚无法投入工业使用。但它们的出现为活性炭的再生带来了新思路与新探讨。

7、物理活化法

也叫做气体活化，此过程是将炭化产物于高温(800-950℃)，通以水蒸气、二氧化碳或空气与炭质做选择性炭的氧化，以清除堆积在孔洞的反应生成物。

8、化学活化法

化学活化系将原料炭与活化剂直接调和、炭化与活化同时进行反应，此种方法能产生较少炭氢化合物或氧化物，但化学活化剂之污染与回收则是另一项需要考虑的问题。常用的活化剂有氯化锌及磷酸。

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