活性炭再生方法

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活性炭的再生方法

活性炭的再生方法

活性炭的再生方法
1 热再生法活性炭高温热再生方法是通过加热对活性炭滤料进行热处理,使活性炭吸附的有机物在高温下炭化分解,最终成为气体逸出,从而使活性炭得到再生。

高温热再生在除去炭吸附的有机物的同时,还可以除去沉积在炭表面的无机盐,而且使炭的新微孔生成,使炭的活性得到根本的恢复。

2 湿式氧化再生法湿式氧化技术要在高温高压的条件下进行,再生条件一般为200-250℃,3-7MPa,再生时间大多在60min以内。

该技术具有投资少、能耗低、工艺操作简单、再生相对效率高、活性炭损失率低、过程无二次污染、对吸附性能影响小等特点,但该技术通常用于再生粉末活性炭,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的特性而定,因为这直接影响炭的吸附性能恢复率和炭的损耗。

这种方法的再生系统附属设施多,操作较麻烦。

3 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。

4 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2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,一端成阳性,另一端呈阴性,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,吸附在活性炭上的有机物大部分因此而分解,小部分因电泳力的作用发生脱附。

活性炭的四种常规再生方法

活性炭的四种常规再生方法

1、热再生法:顾名思义就是对用过的活性炭进行加热处理,使活性炭吸附的有机物在高温下碳化分解,最终变成小于活性炭孔隙直径的分子逸出,从而使活性炭再生。

高温加热活性炭的同时,还可以转化在活性炭表面的无机盐,使得活性炭表面生成新的微孔。

这种方法可以使活性炭恢复80%的功效。

2、湿式氧化再生法:湿式氧化再生法一般是在200~250℃,3~7MPa的高温高压条件下进行的,大多一次再生过程为60分钟。

该方法相对于传统活性炭再生方法来说,能耗较低、工艺简单、再生率高损失率低、环境污染小、对吸附性能影响小等特点,该技术通常用于再生粉末活性炭的处理,例如处理毒性高、生物降解难的吸附物质。

该方法对于处理不同的吸附物质有不同的温度和压力设定,以达到活性炭吸附性能恢复率高、损耗率低的目的。

3、溶剂再生法:是指利用活性炭、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的方法。

4、电化学再生法:该方法是将活性炭放置在存在直流电场的电解液中,活性炭在电场的作用下一端呈正极、一端成负极,形成微电解槽,活性炭两端分别发生还原反应和氧化反应,同时伴有电涌力,产生分解作用和脱附作用,从而使活性炭再生。

以上四种方法只有第一种方法可在日常生活中得到部分应用,例如阳光暴晒,高温水煮等。

切忌使用第一种方法去处理工业生产中使用的滤毒件中的活性炭。

工业生产中使用的滤毒件中的活性炭是经过特殊手段活化的,其再生方法也是针对不同活性炭种类而发生改变,没有专业的技术是无法再生工业生产中使用的滤毒件中的活性炭的。

活性炭的再生方法

活性炭的再生方法

活性炭的再生方法1、热再生法:热再生是目前应用最多、工业上最成熟的活性炭再生方法,其原理是将湿炭用高温气体慢慢干燥,在加热过程中,被吸附的有机物按其性质不同,通过水蒸气蒸馏、解吸或热分解这些过程,以解吸、炭化、氧化的形式从活性炭的基质上消除。

活性炭在再生过程中,根据加热到不同温度时有机物的变化,一般分为干燥、高温炭化及活化3 个阶段。

热再生操作简单,成本低,但是其不能完全消除活性炭中的污染物,并且吸附性能没有得到很大的提高;同时由于所需温度较高,烧失也较大,造成得率较低。

2、生物再生法:生物再生是利用微生物将吸附在活性炭上的污染物质氧化降解。

微生物的分解效果在于:在活性炭颗粒周围生长了一层嫌气性生物膜,分解被吸附的高分子物质或者生物分解度低的物质。

通过这种作用使难于被吸附的分解产物解吸,再通过外侧的好气性微生物而被氧化。

生物法简单易行,投资和运行费用较低,但所需时间较长,受水质和温度的影响很大。

微生物处理污染物的针对性很强,需特定物质专门驯化。

且在降解过程中一般不能将所有的有机物彻底分解成CO2 和H2O,其中间产物仍残留在活性炭上,积累在微孔中,多次循环后再生效率会明显降低。

3、湿式氧化再生法:活性炭湿式氧化再生是在高温高压条件下,用氧气或空气作为氧化剂,将处于液相状态下活性炭上吸附的有机物氧化分解成小分子的一种处理方法。

湿式氧化再生法处理对象广泛,反应时间短,再生效率稳定。

利用失效炭本身氧化热来维持反应系统温度,再生过程中无需另外加热。

但湿式再生氧化也存在不足:1) 随吸附种类不同,氧化难易程度相差很大,需选用催化剂,增加了成本;2) 降低活性炭吸附性能,氧化液和废气需进一步处理;3) 最佳氧化温度不易控制;4) 所需设备需耐腐蚀、耐高压。

4、溶剂萃取再生法:溶剂萃取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,使吸附质从活性炭上脱附下来。

活性炭的再生研究

活性炭的再生研究

活性炭的再生研究活性炭是一种具有高度孔隙结构和吸附能力的吸附剂,广泛应用于环境治理、水处理、空气净化和化工等领域。

然而,随着使用时间的增长,活性炭的吸附能力逐渐降低。

为了延长活性炭的使用寿命和节约资源,研究人员开始对活性炭的再生进行深入研究。

活性炭再生主要包括物理和化学两种方法。

物理方法主要包括高温热解、蒸汽再活化和微波再活化等。

高温热解是通过加热活性炭,使其内部的吸附物质脱附,从而恢复吸附性能。

蒸汽再活化是在高温高压下,将活性炭暴露在水蒸气中,通过水蒸气的氧化作用来修复其吸附性能。

微波再活化是将活性炭放置在微波辐射场中,通过微波的加热作用来提高吸附性能。

这些方法具有操作简单、成本低廉的特点,对环境友好。

化学方法主要包括酸洗法、碱洗法和氧化法等。

酸洗法通过使用酸性溶液,可以去除活性炭表面的有机物和无机盐,以恢复其吸附性能。

碱洗法则是使用碱性溶液,通过碱性溶液的碱解作用,将吸附在活性炭表面的有机物脱附出来。

氧化法则是使用氧化剂将活性炭表面的有机物氧化分解,从而恢复吸附性能。

这些方法可以有效去除活性炭表面的污染物,并恢复其吸附能力。

除了物理和化学方法,还有一些新兴的再生技术正在逐渐应用于活性炭再生。

例如,电化学再生技术利用电化学反应,通过电解活性炭表面的污染物,从而使活性炭恢复吸附性能。

此外,超声波再生技术利用超声波的机械振动作用,破坏活性炭表面的吸附层,从而实现活性炭的再生。

活性炭再生研究的关键问题是如何增加再生效率和降低能耗。

首先,研究人员可以通过优化再生条件,选择适当的温度、压力和时间来提高再生效率。

其次,可以考虑多种再生方法的组合应用,通过物理和化学方法的联合使用,来增加再生效果。

此外,也可以探索新材料和新技术,在活性炭再生中实现更高效、更节能的方法。

总之,活性炭的再生研究对资源节约和环境保护具有重要意义。

通过物理和化学方法、新兴技术的研究和应用,可以延长活性炭的使用寿命,减少资源浪费。

今后的研究应该进一步深入,解决再生过程中的关键问题,为活性炭再生技术的发展和应用提供更好的支持。

活性炭的再生及改性进展研究

活性炭的再生及改性进展研究

活性炭的再生及改性进展研究一、活性炭再生的意义活性炭再生的目的是为了恢复其吸附性能,延长使用寿命,减少生产成本,节约资源。

活性炭再生不仅可以减少对环境的污染,还可以实现资源的再利用,具有重要的经济和环境效益。

研究活性炭再生技术对于实现清洁生产和循环利用具有重要的现实意义。

二、活性炭再生的方法活性炭再生的方法主要包括物理法、化学法和生物法。

物理法是指采用高温脱附、压力变化等物理手段进行再生;化学法是指采用化学试剂对活性炭进行处理;生物法是指利用微生物对活性炭进行再生。

物理法和化学法是目前应用较为广泛的再生方法。

1. 物理法物理法的再生方法包括高温脱附、换热再生和压力变化等。

高温脱附是指将饱和吸附剂在高温下进行加热,通过升高温度来驱除吸附在活性炭孔隙中的物质,达到再生目的。

换热再生是指利用其他热载体通过热交换的方式来对活性炭进行再生。

而压力变化则是通过改变活性炭所处环境的压力来实现对活性炭的再生。

2. 化学法化学法的再生方法主要包括氧化法、还原法和酸碱法等。

氧化法是指将活性炭暴露在氧化剂中,使其与被吸附的物质发生氧化反应,从而达到再生的目的。

还原法则是指将氧化的活性炭暴露在还原剂中,还原被氧化的活性炭。

酸碱法是指利用酸碱溶液对活性炭进行处理,使活性炭脱附被吸附的物质。

三、活性炭改性的意义活性炭改性的目的是为了提高其吸附性能,扩大其应用领域,增加其使用寿命。

通过对活性炭进行改性处理,可以使其在医药、食品、环保等领域发挥更大的作用。

研究活性炭改性技术对于提高活性炭的使用性能具有重要的意义。

四、活性炭改性的方法活性炭改性的方法主要包括物理改性、化学改性和复合改性。

物理改性是指通过改变活性炭的外部形貌和孔结构来提高其吸附性能。

化学改性是指利用化学方法改变活性炭的表面性质和化学成分,以提高其吸附性能。

复合改性则是指通过将活性炭与其他吸附材料或催化剂进行复合,以提高其吸附性能。

2. 化学改性化学改性的方法主要包括氧化改性、硫化改性和氮掺杂改性等。

活性炭的再生方法

活性炭的再生方法

活性炭的再生方法活性炭是一种高度孔隙化的碳材料,具有较高的比表面积和吸附能力,广泛应用于水处理、空气净化、脱硫脱氮、有机废气处理等领域。

但是随着使用时间的增长或吸附饱和,活性炭会逐渐失去吸附性能,需要进行再生处理。

下面将介绍几种常见的活性炭再生方法。

1. 热脱附再生法热脱附再生法是最常见的活性炭再生方法之一。

通过加热活性炭,将吸附剂上的吸附物从活性炭上脱附出来。

具体步骤包括:将饱和的活性炭装入再生炉中,加热至一定温度(通常为300-800),保持一定时间进行热脱附。

热脱附过程中,吸附在活性炭上的吸附物(如水、有机物等)被脱附出来,活性炭恢复了吸附性能。

2. 蒸汽再生法蒸汽再生法是一种对活性炭进行再生的高效方法。

该方法利用高温蒸汽对活性炭进行加热,蒸汽中的热量和水分子可以快速将吸附剂上的吸附物脱附下来。

蒸汽再生法具有能耗低、效率高等优点,适用于吸附有机气体和水蒸气的活性炭。

3. 洗涤再生法洗涤再生法是通过洗涤剂将吸附剂上的吸附物清洗下来,从而恢复活性炭的吸附性能。

该方法常用的洗涤剂有酸性溶液、碱性溶液、盐溶液等。

洗涤再生法适用于吸附酸性或碱性物质的活性炭。

4. 生物再生法生物再生法是一种新兴的活性炭再生方法,主要利用微生物对活性炭吸附物的降解作用。

通过将含有降解菌的培养液滴入活性炭床层,菌群降解吸附物,使活性炭再生。

生物再生法具有再生效果好、环境友好等优点,但其操作复杂,需要一定的技术支持。

5. 化学再生法化学再生法是利用化学试剂对活性炭进行再生的方法。

常用的化学试剂有稀硫酸、碱溶液、氯化锌等。

化学再生法通过与吸附剂上的吸附物发生反应,将其转化为易于溶解或挥发的物质,从而实现再生目的。

综上所述,活性炭的再生方法有热脱附再生法、蒸汽再生法、洗涤再生法、生物再生法和化学再生法等。

不同的再生方法适用于不同类型的活性炭和吸附物,选择合适的再生方法可以使活性炭得到有效的再生和重复利用,延长其使用寿命。

几种活性炭 再生的 常用方法

几种活性炭 再生的 常用方法

几种活性炭再生的常用方法活性炭主要有以下四种再生方法1、药剂洗脱的化学法关于高浓度、低沸点的有机物吸附质,应起首思考化学法再生。

(1)无机药剂再生。

是指用无机酸(硫酸、盐酸)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,用氢氧化钠溶液清洗,脱附的酚以酚钠盐体式格局被回收,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,这时再生药剂运用HCl等。

(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。

焦化厂煤气清洗废水用活性炭措置后的饱和炭也可用有机溶剂再生。

采用药剂洗脱的化学再生法,有时可从再生液中回收有效的物质,再生操作可在吸附塔内中止,活性炭损耗较小,但再生不太彻底,微孔易梗塞,活性炭厂家,影响吸附机能的恢复率,多次再生后吸附机能明显降低。

2、生物再生法应用经由驯化培育的菌种措置失效的活性炭,使吸附在活性炭上的有机物降解并氧化合成成C02和H20,恢复其吸附机能,这种应用微生物再生饱和炭的办法,仅合用于吸附易被微生物合成的有机物的饱和炭,而且合成回响必需彻底,即有机物最终被合成为C02和H20,否则有被活性炭再吸附的可能。

假如措置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。

生物再生实行流程见图3。

吸附实行时4柱串联运转,再生运转时4柱并联操作。

近年来应用活性炭对水中有机物及消融氧的强吸附特征,以及活性炭表面作为微生物汇集繁衍发展的优越载体,在适合前提下,还施展活性炭的吸附浸染和微生物的生物降解浸染,这种协同浸染的水措置技术称为生物活性炭(BiologicalActivatedCarbon,BAC)。

这种办法可使活性炭运用周期比平日的吸附周期耽误多倍,但运用一定时代后,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。

因而在饮用水深度措置运转中,过长的活性炭吸附周期将难以保证出水水质,定期改换活性炭是必需的。

活性炭再生技术介绍

活性炭再生技术介绍

活性炭再生技术介绍物理方法是指利用物理力学原理实现活性炭再生。

其中包括高温热解法、低温等离子法、超声波清洗法等。

高温热解法是一种常见的活性炭再生方法,通过将废弃的活性炭材料加热至高温,使吸附物质发生热解、脱附,从而恢复活性炭的吸附性能。

低温等离子法则是利用电场力使废弃的活性炭材料表面的吸附物解离并排除。

超声波清洗法则是利用超声波的高频振动能使废弃的活性炭材料表面附着的吸附物质剥离。

化学方法是指利用化学反应原理实现活性炭再生。

其中包括热吸附法、氧化法等。

热吸附法是将废弃的活性炭和适当的吸附剂混合加热,使吸附物质从活性炭表面转移到吸附剂上,从而实现对活性炭再生。

氧化法则是利用氧化剂使废弃的活性炭表面的吸附物质发生氧化分解,从而恢复活性炭的吸附性能。

生物方法是指利用生物技术实现活性炭再生。

其中包括微生物法、生物氧化法等。

微生物法是通过将适合生物降解的废弃活性炭材料与特定微生物接触,使这些微生物降解吸附于活性炭上的有机物质,从而实现对活性炭的再生。

生物氧化法则是利用一些微生物所代谢产生的氧化剂,使废弃的活性炭表面的吸附物质发生氧化分解,从而恢复活性炭的吸附性能。

除了以上介绍的物理方法、化学方法和生物方法,还有一些其他的活性炭再生技术,如微波再生技术、电化学再生技术和超声波辅助再生技术等。

这些技术都有各自的特点和适用范围,可以根据具体的废弃活性炭的性质和再生要求选择合适的再生方法。

活性炭再生技术的应用可以极大地减少活性炭的消耗,降低了成本,同时也减少了对环境的污染。

活性炭广泛应用于水处理、空气净化、脱硫脱硝等领域,其再生利用将为相关行业带来巨大的经济和环境效益。

因此,活性炭再生技术的开发和应用具有重要的意义,可以推动可持续发展的实现。

总之,活性炭再生技术是将废弃的活性炭材料进行处理恢复其吸附性能的技术,主要包括物理方法、化学方法和生物方法。

这些方法都有各自的特点和适用范围,可以根据具体的废弃活性炭的性质和再生要求选择合适的方法。

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活性炭常识活性炭的作用:防毒、除毒、脱色、去臭具有一种强烈的“物理吸附”和“化学吸附”的作用,可将某些有机化合物吸附而达到去除效果,利用这个原理,我们就能很快而有效地去除水族箱水质中的有害物质、臭味以及色素等等,使水质获得直接而迅速的改善。

水族市场出售有多种,许多水族爱好者很难辨别它们的好坏。

有的产品根本只是木炭而已,无法有效地去除有害物质,这种从表面上看起来象木炭的产品,通常具有光泽,最好不要购买。

好的活性炭产品是经过“活化处理”的,所谓“活化处理”是指在制造过程中,将活性炭的孔隙率给予显着地提高,使其更具吸附力。

但是产品是否有经过“活化处理”用肉眼是很难辩识的,通常只能根据产品的特性说明去判断。

此外,在选购时请记住颗粒愈小,效果愈好。

因为它的总表面积愈大,孔隙愈多。

但颗粒也不可太细而成粉末状,以免造成使用上的不便,影响到过滤器的过滤流量。

一般以粒度约为直径较佳。

活性炭虽然可用予去除水质中的悬浮物,但它的空隙很快就会被悬浮物堵塞,而失去原来的功效。

所以应该把它放置在过滤棉的下面,让过滤棉先处理掉水质中的悬浮物后,过滤棉无法处理的可溶性有害物质再交由来处理,但为防止颗粒太小的活性炭随着滤水的尾程流入水族箱内,也为了以后能方便地更换,最好是将它作为第二层过滤材料来放置,而将其他的过滤材料,诸如:生物过滤球、陶瓷圈等等放置其下。

使用活性炭应该注意一下几点:使用前要清洗去除粉尘,否则这些黑色的粉尘可能暂时会影响水质的清洁度。

但建议不要直接用新鲜的自来水冲洗,因为活性炭的多孔隙一旦吸附大量自来水中的氯以及漂白粉,在随后放置到过滤器中使用时对水质造成的破坏,相信勿需我多言。

靠平时简单的清洗,是无法将活性炭的多孔隙中堵塞的杂物清洁干净的。

所以,务必定期更换活性炭,以免活性炭因“吸附饱和”而失去功效。

且更换的时机最好不要等它失效以后再更换,如此方可确保活性炭能不断地把水族箱水质中的有害物质去除。

建议每月更换活性炭的处理水质的效率与其处理用量相关,通常为“用量多处理水质的效果也相对好”。

定量的活性炭被使用后,在使用初期应该经常观测水质的变化,并留意观测结果,以作为多长时间活性炭失效而更换的时间判断依据。

在使用治疗鱼病的药剂时,应该暂时将活性炭取出,暂停使用。

以免药物被活性炭吸附而降低治疗效果活性炭产品的再生活性炭目前在环境保护,工业与民用方面己被大量使用,并且取得了相当的成效,然而活性炭在吸附饱合被更换后,使用单位均将其废弃,掩埋或烧掉,造成资源的浪费和对环境的再污染。

活性炭吸附是一个物理过程,因此还可以采用高温蒸汽将使用过的活性炭内之杂质进行脱附,并使其恢复原有之活性,以达到重复使用的目的,具有明显的经济效益。

再生后的活性炭其用途仍可连续重复使用及再生。

活性炭产品之间如何区分,应该如何选择活性炭呢?活性炭是由各种富含碳的原料制造而成。

因此,用不同的原料制造的活性炭必然会有不同的特性。

一般来说,以煤为原料制造的活性炭通常采用水蒸气或二氧化碳气体活化,产品的形状以颗粒状为主,其孔径分布以微孔居多,更适合于吸附液相和气相中分子量和分子直径较小的物质,吸附性能指标通常以亚甲蓝吸附值和碘吸附值表示;以木屑为原料制造的活性炭通常采取化学法活化,产品的形状以粉状为主,其孔径分布可通过调节化学活化剂的配比来进行控制,比较灵活,既可以制造出孔径分布以微孔居多的产品也可制造出孔径分布中孔(过渡孔)占较大比例的产品,后者则比较适合于吸附液相中分子量和分子直径较大的物质吸附性能指标以焦糖脱色率表示;以果壳类为原料制造的活性炭通常采取水蒸气和二氧化碳气体活化,产品的形状以颗粒状为主,由于其特殊材质的因素,其孔径分布介于上述两类活性炭之间,因此其应用范围更为广泛,缺点是受国内原材料的限制,成品较高。

活性炭有什么性能指标呢?活性炭产品的性能指标可分为物理性能指标、化学性能指标、吸附性能指标。

三种性能指标对活性炭的选择和应用都起到非常重要的作用。

主要物理性能指标有:形状、外观、比表面积、孔容积、比重、目数、粒度、耐磨强度、漂浮率等。

主要化学性能指标有:PH值、灰分、水分、着火点、未炭化物、硫化物、氯化物、氰化物、硫酸盐、酸溶物、醇溶物、铁含量、锌含量、铅含量、砷含量、钙镁含量、重金属含量、磷酸盐等。

主要吸附性能指标有:亚甲蓝吸附值、碘吸附值、苯酚吸附值、四氯化碳吸附值、焦糖吸附值、硫酸奎宁吸附值、饱和硫容量、穿透硫容量、水容量、氯乙烷蒸汽防护时间、ABS值等。

用过的活性炭怎样再生再生是活性炭应用后的延伸工序,再生的方式随应用的具体情况而不同:有的边应用边再生,即边吸附边解吸;有的多次应用,合并再生;有的分散应用,集中再生。

再生方法可分为两大类:(1)加热再生a、热空气再生-----以空气为脱附载体。

b、水蒸气再生-----低沸点溶剂用一般蒸汽,高沸点溶剂用过热蒸汽。

加热再生是常用的方法,过程如下:干燥----加热到100~150摄氏度蒸发活性炭中的水分和一部分低沸点有机物;碳化-加热到300~700摄氏度,挥发或分解一些有机物,有部分有机物碳化留在活性炭中。

活化---加热到700摄氏度以上,使留在活性炭中的碳和活化气体反应,逸出所生成的气态产物,重新造孔。

冷却---活化后急冷以防氧化。

(2)无热再生(3)移动床再生(4)流化床再生(5)加热再生(6)生物再生(7)催化废炭再生(8)微波再生(9)超生再生(10)化学法再生(11)用表面活化剂再生(12)废水处理炭再生活性炭是如何生产的呢?活性炭主要采用两种活化手段,一种是化学法,一种是物理法。

化学法是用氯化锌或磷酸等化学品为活化剂,针对的原料主要为木屑;物理法是选用水蒸气或二氧化碳等为活化剂,针对的原料为煤、木材、果壳等。

以下是两种活化方法的工艺流程: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) 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,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C02 和H20,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C02和H20,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,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(Biological Activated Carbon,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1.3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。

在此阶段内所消耗热量占再生全过程总能耗的50%一 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。

有机物经高温碳化后,有相当部分碳化物残留在活性炭微孔中。

此时碳化物需用水蒸汽、二氧化碳等氧化性气体进行气化反应,使残留碳化物在850℃左右气化成CO2,CO等气体。

使微孔表面得到清理,恢复其吸附性能。

残留碳化物与氧化性气体的反应式如下:C + O2→ CO2↑C + H2O → CO↑+H2↑C + CO2→ 2CO↑高温再生过程中,氧对活性炭的基质影响很大,因此必须在微正压条件下运行。

过量的氧将使活性炭烧损灰化,而过低的氧量又将影响炉内温度和再生效果。

因此,一般的高温加热再生炉内对氧必须严格控制,余氧量小于1%,CO含量为2.5%左右,水蒸汽注入量为0.2-1 kg/kg活性炭(根据炉型确定)。

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