活性炭再生工艺效果分析
活性炭改性方法及其在水处理中的应用
活性炭改性方法及其在水处理中的应用一、本文概述活性炭，作为一种广泛应用的吸附剂，因其高比表面积、优良的吸附性能和化学稳定性，在水处理领域扮演着重要角色。
然而，原始的活性炭在某些特定应用场合下可能表现出吸附容量有限、选择性不高等不足，这就需要对活性炭进行改性，以提高其在水处理中的性能。
本文旨在探讨活性炭的改性方法，并分析改性活性炭在水处理中的应用及其效果。
我们将详细介绍活性炭的改性方法，包括物理改性、化学改性和生物改性等多种方法，并阐述其改性原理和效果。
接着，我们将通过案例分析，探讨改性活性炭在水处理中的实际应用，如去除重金属离子、有机物和色度等。
我们将对改性活性炭在水处理中的应用前景进行展望，以期为推动活性炭在水处理领域的应用和发展提供参考。
二、活性炭基础知识活性炭，作为一种多孔性的炭质材料，因其独特的物理和化学性质，被广泛应用于各种领域，尤其是水处理领域。
其基础知识的掌握对于理解活性炭的改性方法以及在水处理中的应用至关重要。
活性炭主要由碳、氢、氧、氮、硫和灰分组成，其中碳元素含量一般在80%以上。
活性炭的多孔结构赋予了其巨大的比表面积和优异的吸附性能。
活性炭的孔结构包括大孔、中孔和微孔，这些孔的存在使得活性炭能够吸附分子大小不同的各种物质。
活性炭的吸附性能主要取决于其表面化学性质和孔结构。
表面化学性质包括表面官能团的种类和数量，这些官能团可以影响活性炭与吸附质之间的相互作用力，从而影响吸附效果。
孔结构则决定了活性炭的吸附容量和吸附速率。
活性炭的制备方法多种多样，包括物理活化法、化学活化法和化学物理联合活化法等。
不同的制备方法可以得到不同性质的活性炭，从而满足不同应用场景的需求。
在水处理领域，活性炭主要用于去除水中的有机物、重金属离子、色度、异味等污染物。
其吸附过程包括物理吸附和化学吸附，通过这两种吸附方式的共同作用，活性炭可以有效地净化水质，提高水的饮用安全性。
活性炭的基础知识包括其组成、结构、性质、制备方法和应用等方面。
活性炭再生工艺优化与效果分析
之后进入１级降温区、２级降温区后；然后进入球磨装置 深度粉碎过筛，最后进入包装程序。
２．２再生工艺流程 废活性炭要保持在一定的水分，经过控水烘干设备 处理，达到控制标准的水份含量。再通过设备进行筛选，
随着工业的发展，人们生活水平的不断提高及环境
保护的要求，活性炭的使用量不断增加，资源消耗殆尽只 是时间问题，资源必须反复循环利用。废活性炭的再生对 提高资源利用效率，发展循环经济，建设节约型社会具有 十分重要的意义。废活性炭再生利用是保持活性炭行业
・１３６・
置进行深度吸附后气体通过引风机进入低温冷凝装置进
行冷凝后，再将气体通过ＲＯ膜过滤后废气导人炉体高温 催化燃烧后经设备烟道排出。 ２．３测试表征
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采用场发射扫描电子显微镜（ＦＥ—ＳＥＭ．ＨＩＴＡＣＨＩＳ一
４８００）对活性炭再生前后的微观形貌和元素分析（ＥＤｘ）进 行表征，探讨再生活性炭的孔隙结构，包括孔径分布和比 表面积，所使用的分析仪器有：Ｑｕａｎｔａｃｒｏｍ公司的Ｐｏｒｅ． ｍａｓｔｅｒ－６０型压汞仪和Ｃｏｕｌｔｅｒ公司和Ｏｍｎｉｓｏｒｐｌ００ｅｘ型氮
从表ｌ中可知，在确保再生质量的前提下．应尽量控 制较小的炭水比，范围在１５％为好。这主要是因为，废活
性炭在热再生各工段温度下，废活性炭中的挥发组份受 热析出尚不完全，较多地残留在活性炭中；随着热再生温
度的升高，挥发组份的析出速率增大，在７００。７５０。Ｃ热再 生时，挥发组份基本完全析出，对产出率不再有明显的影 响。虽然随着热再生温度的进一步升高，少量的残留蒸汽 所产生的二次反应有所增强，但二次反应产生的活性炭 状物质达到最高值，足以对再生活性炭的产量产生十分
生物活性炭(PACT)工艺研究
生物活性炭(PACT)工艺研究1 引言生物活性炭法(PACT)是指将粉末活性炭投加到好氧系统的回流污泥中，通过含炭污泥中粉末活性炭(PAC)与活性污泥中微生物的相互作用，提升对废水中污染物的去除效果.目前较多应用在印染废水、化工废水、垃圾渗滤液的处理中.研究表明，PACT工艺的促进机理主要在于系统内“吸附-降解-再生-再吸附”的协同作用，涉及到复杂的吸附与生物降解同步作用过程，因此在具体微观机理和动力学模型方面仍有研究空间.此外，对PACT工艺的宏观生物强化效果，也缺乏全方位的表征，使得PACT工艺在实际运行中缺乏相应的针对性.本文以印染园区实际综合废水为处理对象，主体处理工艺为水解酸化+A2/O工艺，通过平行对比A2/O与A2/O(PACT)中试运行效果，从常规处理指标(尤其是低温运行条件下)入手对比PACT工艺的强化作用，再通过毒性、重金属指标、GC-MS、紫外-可见光光谱等表征手段，重点研究PACT系统的生物强化特性，探讨PACT工艺的主要作用目标和规律.本研究对深入理解PACT工艺作用机理、提高PACT作用效率以及实现园区综合废水的有效处理，具有较大的借鉴意义.2 材料与方法2.1 实验水样及材料实验以苏南某印染废水为主(印染废水占85%，化工废水占10%，生活污水占5%左右)的园区集中污水处理厂水解酸化处理出水为试验对象(进水).由于进水水质不尽相同，因此其具体水质指标见相应实验结果.粉末活性炭为100目木质炭(溧阳东方活性炭厂)，经检测(ASAP2010，Micromeritics，美国)，该粉末活性炭的内部性质为：BET 比表面积532.26 m2 · g-1，微孔(<2 nm)体积0.1 cm3 · g-1，中孔(2~50 nm)体积0.449 cm3 · g-1，平均孔径3.8 nm.2.2 实验装置及运行条件本研究的实验装置如图 1所示.图 1 实验装置结构图中试实验装置含A2/O反应器以及二沉池，其中A2/O反应器有机玻璃材质，有效容积为1.0 m3. 二沉池为竖流式沉淀池，表面负荷0.63 m3 · m-2 · h-1. A2/O反应器实验装置内分5格，HRT比为2 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 1，其中前二格可以实现回流及搅拌，形成A2/O 反应器.运行条件：废水处理量1.0 m3 · d-1，即系统HRT=24 h.污泥回流和硝化液回流比均为100%.根据之前的实验结论，PACT工艺中粉末活性炭的投加量为100 mg · L-1，分两次均匀干式投加，总投加量为100 g · d-1.启动时活性污泥投加量为1500 mg · L-1(MLSS 当量)，污泥MLSS超过4000 mg · L-1时适当排泥.装置运行时溶解氧控制在3.0 mg · L-1.除特殊说明外，实验条件均为常温，检测数据为1个月平均值.2.3 实验与分析方法总有机碳的检测仪器为岛津TOC-V CPH.毒性的检测使用仪器为deltaTOX，仪器可以精确检测光子数来推断发光细菌存活量，其中光损失数代表水样的毒性(详见表 1).金属离子含量的检测采用电感耦合等离子光谱(ICP-AES)，型号J-A1100.表1 光损失数与毒性关联性采用GC-MS检测废水中所含有机物，仪器型号及具体检测方法参考相关文献报道.紫外-可见吸收光谱仪型号为岛津UV-2201.分子量测试采用凝胶渗透色谱(GPC)方法进行测试，仪器：Waters 515型凝胶色谱仪，Waters 2410示差折光检测器，标准品：聚乙二醇(PEG).柱子：Waters Ultrahydrogel 500和Ultrahydrogel 120两柱串联(7.8 mm×300 mm);流动相：0.1 mol · L-1硝酸钠水溶液;流速：0.8 mL · min-1;进样量：50 μL; 柱温：40℃.采用扫描电镜(S-3400N II，Hitachi，日本)对实验中相关活性污泥进行表征.其他实验分析指标中，包括MLSS、COD等均按照国标法进行测试.3 结果和讨论3.1 常规指标去除效果从反应器常规运行角度出发，比较了投加粉末活性炭前后A2/O反应器处理效果的变化，具体见表 2.表2 A2/O与A2/O(PACT)对常规指标的去除效果对比分析由表对比可知，PACT工艺对COD去除率的提升超过10%，同时在色度去除方面具有较高的强化作用，但在氨氮、总氮和总磷的强化去除方面，PACT系统的促进效果均不明显.通过计算，在实际处理浓度较低的综合印染废水水解酸化出水时，PACT的处理效果可以达到0.6~1.0 kg · kg-1活性炭.此外，活性炭的投加对生化系统污泥的形态也有促进效果，可以有效降低SVI指数，控制污泥膨胀.在此基础上，重点考察了低温条件下(10℃以下)A2/O反应器的长期稳定运行效果，尤其是在粉末活性炭投加前后对COD的去除效果对比，具体见图 2(横坐标为实验日期).图 2 不同条件下A2/O系统对COD去除情况表3 不同条件下的COD去除效果(平均值)在进入低温运行条件后，由于园区企业整体的前端预处理效果变差，导致进水COD猛增，原水的平均值达到378.34 mg · L-1，水解酸化作用也由于受气温的影响，效率大大降低，对COD的去除率只有31%，低于常温条件下的37.4%，导致后续A2/O对COD的去除率不高，仅为43%.但对比PACT工艺，在进水和水解酸化效率相差不大的情况下，由于在A2/O中添加了粉末活性炭，强化了生化作用，其对COD的去除率达到55.8%.这也表明在低温条件下，投加粉末活性炭可以有效提高A2/O系统处理效果的稳定性，相关文献也有类似报道.3.2 毒性及重金属指标检测A2/O与A2/O(PACT)出水TOC、毒性、BOD5/COD的对比检测结果如表 4所示.表4 A2/O与A2/O(PACT)毒性去除效果对比分析对比可知，废水经过水解酸化之后具有较高的毒性，说明水解酸化环境不适合发光细菌生存.A2/O处理之后，有毒物质基本被去除殆尽，因此出水基本没有毒性，而投加活性炭的A2/O(PACT)，其出水毒性更低，同时TOC和B/C也更低，从另外一个角度证明了A2/O(PACT)对生化降解的强化作用.A2/O与A2/O(PACT)对废水中金属离子的去除效果对比如表 5所示.表5 A2/O与A2/O(PACT)金属离子去除效果对比分析结果表明：废水中Cd、Co、Cr、Pb等重金属均未检出，表明印染废水中重金属离子含量较低.而对比A2/O(PACT)的结果表明，PACT工艺对金属离子的去除并无明显的强化作用.3.3 GC-MS分析GC-MS检测过程的总离子流图见图 4，进水中总计检出32种有机污染物，其中烷烃及氯代烷烃类7种，烯1种，醚2种，酯4种，醇4种，苯及苯胺类9种，杂环类3种，酸类2种，经过A2/O处理后，有机污染物得到有效的处理，表 5中罗列了部分检出的具可比性的关键有机污染物.由表 6可知，经PACT生物强化之后，A2/O(PACT)出水中有机物明显减少，尤其对苯胺、萘以及杂环类(喹啉)物质的去处效果更佳，明显优于常规A2/O工艺.这与粉末活性炭的吸附功能息息相关(Imai et al., 1995;Orshansky et al., 1997).此外，水解酸化之后废水中含胺类物质很多，说明印染废水含氮染料得到有效降解，这与印染废水性质相吻合.表6 A2/O与A2/O(PACT)特征有机污染物去除效果对比分析图 3 水样GC-MS总离子流图3.4 紫外-可见光光谱扫描对A2/O和A2/O(PACT)出水进行UV-VIS光谱扫描，检测结果如图 4所示.图 4 UV-VIS全波段扫描对比图结果表明：全波段吸光强度的基本趋势进水>> A2/O> A2/O(PACT).对比投加粉末活性炭前后的光谱可知，A2/O(PACT)在谱图上显示有明显的强化去除效果，尤其是在250~300 nm 吸光段，这些均反应到显色有机物的去除上，与常规分析相吻合.此外，UV-VIS光谱在465 nm(E4)和665 nm(E6)处的吸光度单独列出，对比E4/E6，其值如表 7所示.表7 UV-VIS光谱在465 nm(E4)和665 nm(E6)处的吸光度比值E4/E6的值正比废水中分子量大小(Chin et al., 1994).检测结果体现为随着生物强化处理的深入，大分子量的有机物越来越少，说明大分子物质(染料类，显色物质等)存在强化降解的过程，相比之下，A2/O(PACT)对这些物质的去除效果更好.3.5 分子量分布检测GPC的测试结果表 8所示.表8 A2/O与A2/O(PACT)出水分子量分布对比分析废水在检测中均检出2峰.经过分析可知，废水中的物质分子量集中在500~1000 Da，比例超过60%，对比进水的分子量分布，A2/O处理后，由于形成一些难降解的高分子有机物如类腐殖质、胞外聚合物等，所以高分子量部分(>800 Da)略有升高，低分子量部分(<100 Da)略有降低，但幅度不大.而对比A2/O和A2/O(PACT)出水可知，800~1000 Da部分的大分子物质有所降低，说明高分子的显色有机物得到更有效的去除，这与E4/E6检测结果相吻合.具体参见污水宝商城资料或更多相关技术文档。
活性炭吸附回收VOCs技术和活性炭手册（包括原理、性质、吸附能力、吸附容量、注意事项等）
活性炭吸附回收VOCs技术和活性炭⼿册（包括原理、性质、吸附能⼒、吸附容量、注意事项等）活性炭吸附回收VOCs技术近阶段，VOCs相关治理政策频频出台，本⽂分享介绍活性炭吸附回收VOCs（挥发性有机物）技术和活性炭⼿册，内容如下：【技术名称】活性炭吸附回收VOCs技术【技术内容】采⽤吸附、解析性能优异的活性炭(颗粒炭、活性炭纤维和蜂窝状活性炭)作为吸附剂，吸附企业⽣产过程中产⽣的有机废⽓，并将有机溶剂回收再利⽤，实现了清洁⽣产和有机废⽓的资源化回收利⽤。
废⽓风量：800~40000m3/h，废⽓浓度：3~150g/m3。
活性炭吸附回收技术是循环经济的⼀种良好应⽤，在不使⽤深冷、⾼压等⼿段下，达到节能降耗的⽬的，同时使净化效率达到90%以上，显著减少了⼆氧化碳等温室⽓体的排放，市场潜⼒巨⼤。
可⼴泛应⽤于包装印刷、⽯油、化⼯、化学药品原药制造、涂布、纺织、集装箱喷涂及合成材料等⾏业有机废⽓的治理。
环保部发布的《挥发性有机物(VOCs)污染防治技术政策》中明确提出：在⼯业⽣产过程中⿎励VOCs的回收利⽤，并优先⿎励在⽣产系统内回⽤;对于含⾼浓度VOCs的废⽓，宜优先采⽤吸附回收、冷凝回收技术进⾏回收利⽤，并辅助以其他治理技术实现达标排放;对于含中等浓度VOCs的废⽓，可采⽤吸附技术回收有机溶剂，或采⽤催化燃烧和热⼒焚烧技术净化后达标排放;对于含低浓度VOCs的废⽓，有回收价值时可采⽤吸附技术、吸收技术对有机溶剂回收后达标排放;不宜回收时，可采⽤吸附浓缩燃烧技术、⽣物技术、吸收技术、等离⼦体技术或紫外光⾼级氧化技术等净化后达标排放。
【适⽤范围】包装印刷、⽯油、化⼯、化学药品原药制造、涂布、纺织、集装箱喷涂及合成材料等⾏业典型案例【案例名称】⾼性能纤维⽣产线尾⽓吸附回收装置【项⽬概况】本项⽬包括⼆套碳氢清洗剂吸附-解吸附单元(回收⼯艺采⽤⼆级吸附);⼀套废⽔处理单元。
2012年9⽉开始进⾏产品设计，设备、安装后于2013年3⽉开车试运⾏。
味精生产过程中产生的废弃活性炭的再生
官网地址：味精生产过程中产生的废弃活性炭的再生味精是我们厨房里不可或缺的一种调料，每天全国都要消耗数量巨大的味精，而味精在生产过程中要消耗大量的活性炭。
活性炭是味精生产过程必不可少的辅助原料，活性炭的质量直接影响了味精的产量和品质。
活性炭在味精工业上主要用于味精精制过程中对味精进行脱色处理，处理过后的活性炭往往会失去吸附能力被闲置一旁。
这些闲置的废活性炭不仅会造成资源的浪费同时也会对环境造成一定的危害，因此对废活性炭进行再生处理是很有必要的。
活性炭是一种具有多孔结构、巨大比表面积和较强吸附能力的炭材料，被广泛的应用于食品、化工、环保、冶金等行业。
鉴于活性炭的广泛使用，研究活性炭的再生工艺是十分有必要的。
废活性炭的再生不仅消除了其对环境的危害，而且实现了废弃物的重新再利用，符合我国持续发展的战略。
目前，活性炭的再生工艺技术有加热再生法、化学再生法、电化学再生法、湿式氧化再生法、生物再生法、光催化再生法、微波再生法和超声波再生法等。
天旭活性炭采用管式电阻炉加热主要利用其具有控温精度高，炉膛温度均匀性高，热效率高，可以通入保护气体的等优点。
保证了实验的准确性。
影响管式电阻炉对废活性炭再生效果的因素很多，例如氮气通入量、升温速率、废活性炭的质量、再生温度和再生时间等。
但在进行探索性实验时，发现废活性炭的质量，再生温度，再生时间对废活性炭的再生效果影响较为明显。
官网地址： 因此，本研究着重考察废活性炭的质量、再生温度和再生时间对废活性炭再生效果的影响。
结论( 1) 实验结果表明，采用管式电阻炉对废味精活性炭进行再生是可行，对物料的质量、再生时间和再生温度3 个影响因素进行分析。
最终得到了最优的实验条件是物料的质量为10 g，再生时间为15min，再生温度为800℃，在此最优条件下得到的再生活性炭的亚甲基蓝吸附值和得率分别为180 mg /g 和67.23%。
( 2) 对在最优实验条件下得到的再生活性炭氮气吸附等温线进行孔结构分析，得到再生活性炭的比表面积为1015 m2/g，总孔体积为1.05 mL /g，平均孔径为4.47 nm。
废弃活性炭再生利用项目可行性研究报告项目申请报告
废弃活性炭再生利用项目可行性研究报告项目申请报告项目名称：废弃活性炭再生利用项目可行性研究报告项目背景：废弃活性炭是一种广泛应用于污水处理、空气净化等领域的环保材料。
然而，由于活性炭吸附饱和后的处理问题，废弃活性炭的处理费用较高，同时也增加了环境负担。
因此，开展废弃活性炭再生利用项目，将对环境保护和资源节约具有重要意义。
项目目标：本项目旨在研究废弃活性炭的再生利用技术，有效降低处理费用，解决环境问题，实现资源节约与循环利用。
项目内容：1.收集废弃活性炭样本，并对其进行分析，确定其再生利用潜力和处理难度。
2.运用不同的再生技术，如热解法、溶剂法等，对废弃活性炭进行再生处理，并对处理效果进行评估。
3.对再生活性炭进行性能测试，如吸附性能、表面活性等指标，与新鲜活性炭进行对比。
4.对再生活性炭在污水处理、空气净化等领域的应用进行探索和实验验证，评估其应用效果和经济效益。
5.分析再生利用项目的投资成本、运营成本，评估项目的可行性和可持续性。
项目计划和进度：1.收集废弃活性炭样本并进行初步分析：2个月。
2.研究不同再生技术，制定实验方案：2个月。
3.进行活性炭再生实验，并对处理效果进行评估：4个月。
4.对再生活性炭进行性能测试和应用实验：4个月。
5.进行投资成本和运营成本评估，并撰写可行性研究报告：2个月。
预期效益：1.实现废弃活性炭的再生利用，降低环境负担。
2.减少废弃活性炭处理费用，提高资源利用效率。
3.推动废弃活性炭再生技术的发展，促进环保产业的发展。
4.推广应用再生活性炭，提高污水处理、空气净化等领域的环保效果。
市场前景：废弃活性炭处理和再生利用是一个具有广阔市场前景的项目。
随着环保意识的增强和法规标准的提高，对废弃活性炭安全处理和资源回收利用的需求将不断增加。
同时，再生活性炭在污水处理、空气净化领域的应用也将得到推广和应用。
预计市场需求将持续增长。
风险与对策：1.技术风险：针对再生技术的研究和开发可能面临一定的技术难题，需要组织专业研发团队进行攻关，并充分考虑技术风险对项目进度的影响。
iData_废活性炭的再生利用_罗敏健
2014年 第7期 化学工程与装备2014年7月 Chemical Engineering & Equipment 213废活性炭的再生利用罗敏健（龙岩卓越新能源股份有限公司，福建 龙岩 364000）摘 要：生物柴油副产甘油经活性炭脱色后的废活性炭中含有50%左右甘油，通过化学溶液再生方法一方面可用水溶解回收废活性炭中的甘油，另一方面可以重复利用废活性炭进而节约成本。
废活性炭化学溶液再生最佳条件：0.3mol/L盐酸溶液、温度80℃、时间2h、固液比（g/mL）1:8。
再生后的活性炭加入量3‰时可将甘油色泽Hazen（Pt-Co）从150#降至30#。
再生溶液重复使用二次后的再生活性炭可将甘油色泽Hazen（Pt-Co）降至65#。
关键词：生物柴油；甘油；脱色；废活性炭；再生；化学溶液法活性炭是由含碳有机物经碳化、活化工艺而制成的多孔炭质材料，是优良的非极性吸附剂，对非极性和极性小的色素分子有较好的选择性吸附〔1〕。
广泛应用于水质净化、日化、制药等领域〔2,3,4〕，也是生物柴油副产甘油良好的吸附脱色剂〔5〕。
随着我国生物柴油的发展，需要使用大量的活性炭对生物柴油副产甘油进行脱色，从而产生大量废活性炭。
如何将废活性炭再生利用，是降低生产成本途径之一。
目前，活性炭再生方法主要有加热再生法、生物再生法、化学溶液再生法等〔3〕。
由于化学溶液再生法具有设备简单、操作方便、费用较低等特点，因此选择这一实验方法，对生物柴油副产甘油脱色后的废活性炭进行再生实验。
1 实验部分1.1 主要试剂与材料甘油Hazen（Pt-Co）150、Pt-Co标准比色液，废活性炭，盐酸再生溶液，磷酸再生溶液，氢氧化钠再生溶液，硫酸再生溶液。
1.2 主要仪器GZX-9076MBE干燥箱，JJ-1000电子天平，SHZ-D水循环真空泵，HH-4恒温水浴锅。
1.3 实验流程图1 实验流程图1.4 废活性炭中甘油含量的测定称取废活性炭100g，加入40mL水并搅拌均匀，用水循环真空泵抽滤，分离甘油水溶液和废活性炭，用滴定法分析水溶液中甘油含量，再折算出废活性炭中甘油的含量。
活性炭吸附效率
活性炭吸附效率：专业数值分析一、引言活性炭作为一种吸附材料，广泛应用于水处理、空气净化、脱色提纯等领域。
其独特的物理和化学性质，如高比表面积、多孔结构、良好的吸附性能等，使其成为优选的吸附剂之一。
然而，活性炭吸附效率并不是一个笼统的数值，它受到多种因素的影响。
本文将通过专业数值分析和专业技术知识点的讲解，探讨活性炭吸附效率的影响因素及提高方法。
二、专业数值分析在活性炭吸附中的应用活性炭吸附效率的数值分析主要包括吸附等温线、吸附动力学模型和吸附热力学模型等方面。
通过这些数值分析方法，可以揭示活性炭吸附性能的本质特征，为优化吸附过程提供理论依据。
1.吸附等温线：吸附等温线是描述活性炭吸附容量与温度之间关系的曲线。
常见的吸附等温线有Langmuir和Freundlich等温线。
通过这些等温线，可以研究活性炭对不同物质的吸附性能，进而评估其在实际应用中的效果。
2.吸附动力学模型：吸附动力学模型是描述活性炭吸附速率与时间之间关系的数学模型。
该模型可用来研究吸附过程的控制因素，如扩散速率、反应速率等，为优化吸附时间提供理论依据。
3.吸附热力学模型：吸附热力学模型是描述活性炭吸附能与温度之间关系的数学模型。
该模型可以用来研究吸附过程的稳定性、可逆性等热力学性质，为优化操作条件提供理论支持。
三、专业技术知识点在活性炭吸附中的应用活性炭的吸附性能与其物理和化学性质密切相关。
下面将介绍几个重要的专业技术知识点：1.活性炭的孔结构：活性炭的孔结构对其吸附性能具有重要影响。
孔径大小、分布和比表面积等因素都会影响活性炭对不同物质的吸附效果。
因此，在选择活性炭时，需要考虑其孔结构特点以满足实际需求。
2.活性炭的表面化学性质：活性炭表面的官能团和化学性质对其吸附性能具有重要影响。
例如，表面含氧官能团可以增强活性炭的亲水性，使其在水处理领域具有更好的应用效果。
通过改性或修饰活性炭表面，可以进一步优化其吸附性能。
3.活性炭的粒度：活性炭的粒度也会影响其吸附性能。
VOC废气治理工程中活性炭吸附剂性能优化研究
采用活性炭吸附剂进行废气的吸附、脱附和回收，实现废气的净化处理和资源化利用。
05 结论与展望
CHAPTER
结论总结
活性炭吸附剂在VOC废气治理工程中 具有显著效果，能够有效降低废气中 的有害物质含量，达到排放标准。
活性炭再生技术可以有效延长吸附剂 的使用寿命，降低废气治理成本，具 有较高的经济价值。
活性炭吸附法在VOC废气治理中的应用
活性炭吸附原理
利用活性炭的吸附性能，将VOC废气 中的有害物质吸附在活性炭表面，从 而达到净化废气的目的。
活性炭吸附法的优点
活性炭吸附法的局限性
活性炭吸附容量有限，需要定期更换 或再生；对于某些特定有害物质的吸 附效果可能不佳。
技术成熟、操作简单、净化效率高、 适用范围广等。
能指标。
开展活性炭再生技术的研究， 开发高效、环保的再生方法， 延长吸附剂的使用寿命。
加强活性炭吸附剂在实际生产 中的应用研究，提高治理效果 和降低成本，为VOC废气治理 工程提供更加可靠的技术支持 。
谢谢
THANKS
正交实验
通过正交表安排实验，分析各因素之间的交 互作用，确定最佳的实验条件。
响应面法
利用数学模型描述实验结果，通过图形化方 法找到最优解。
实际应用案例
将优化后的活性炭应用于VOC废气治理工程 中，验证其实际效果和经济效益。
03 活性炭吸附剂性能优化实验结果分析
CHAPTER
活性炭吸附剂的吸附容量
活性炭吸附剂的再生性能
总结词
活性炭吸附剂的再生性能决定了其在连续使用过程中的效率和寿命。实验结果表明，经过优化处理的活性炭吸附 剂具有良好的再生性能，能够实现多次循环使用。
活性炭制备及机理分析
物理活化
物理活化是指利用物理手段对原料炭进行活化处理，如机械搅拌、高频振动、 微波辐射等。这些物理手段可以促进炭的表面官能团的形成和扩展，同时也可以 增加活性炭的孔隙结构和比表面积。
生物活化
生物活化是指利用微生物对原料炭进行活化处理，常用的微生物有细菌、真 菌和酵母等。生物活化可以在一定程度上提高活性炭的吸附性能，但其效果通常 不如化学活化和物理活化。
未来研究方向应包括优化制备工艺、发掘新型的活性炭材料、提高活性炭的 性能等方面。同时，加强废弃物资源化利用研究，为实现活性炭的绿色制备提供 技术支持和理论指导。
参考内容
活性炭是一种广泛使用的吸附材料，具有高比表面积、高孔隙率、良好的吸 附性能和耐腐蚀性等特点。由于其独特的性质，活性炭被广泛应用于水处理、空 气净化、脱硫脱硝、溶剂回收等领域。近年来，随着人们对活性炭研究的深入， 其应用领域不断拓展，因此对活性炭制备及机理分析的研究也变得越来越重要。
接枝改性
接枝改性是指利用化学反应将其他有机分子或聚合物接枝到活性炭表面，以 改善其吸附性能。常用的接枝分子或聚合物有有机酸、有机胺、聚合物等。接枝 改性可以增加活性炭表面的极性和亲水性，从而提高其吸附性能。
活性炭应用
活性炭因其良好的吸附性能和稳定性而广泛应用于各个领域。以下是活性炭 的主要应用领域及现状：
优质活性炭制备及机理分析
01 引言
目录
02 制备方法及工艺参数
03
活性炭性质及评价指 标
04 制备机理分析
05 结论
06 参考内容
引言
活性炭是一种广泛应用的多孔炭材料，具有高比表面积、高吸附性能和良好 的物理化学性能。由于这些特性，活性炭在许多领域中都有重要的应用，如水处 理、空气净化、脱硫脱硝、溶剂回收等。随着科技的不断发展，对活性炭的性能 和品质要求也不断提高。因此，研究优质活性炭的制备及机理分析具有重要意义。
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活性炭再生工艺效果分析成建光（山东华科再生资源有限公司，山东，东营，257019）摘要：随着工业发展的需要，活性炭的使用越来越广泛，废活性炭的再生利用越来越重要。
再生活性炭的性能指标直接影响再生活性炭的使用价值；所以提高活性炭再生工艺获得高性能指标的再生活性炭是再生活性炭行业的关键问题。
重点介绍了一种新的再生活性炭的工艺设备；从再生活性炭的产率，再生活性炭的空隙特征，再生活性炭的微观表面特征和再生活性炭的吸附特征等方面对再生活性炭的性能指标进行了探索。
由此对新再生活性炭工艺设备的工艺效果进行了验证分析。
关键词：活性炭；再生；工艺效果Effect Analysis of Activated Carbon Regeneration ProcessCheng Jian Guang（ShanDong Huake renewable resources Ltd.，ShanDong，DongYing，257019）Abstract：With the need of Industrial Development, a ctivated carbon is used more and more widely,the regeneration of waste activated carbon is becoming more and more important.The performance indexes of the regenerated activated carbon directly affect the use value of the regenerated activated carbon.So it is a key problem to improve the regeneration technology of activated carbon to obtain high performance indexes of regenerated activated carbon.This paper mainly introduces a new technology for the regeneration of activated carbon.The properties of activated carbon were explored from the aspects of the properties of the activated carbon, the characteristics of the regeneration of activated carbon, the characteristics of the regeneration of activated carbon and the adsorption characteristics of activated carbon.The process effect of the new regenerated activated carbon process equipment is verified.Key Words：Activated carbon；regeneration;Process effect随着工业的发展，人们生活水平的不断提高及环境保护的要求，活性炭的使用量不断增加，废活性炭的再生对提高资源利用效率，发展循环经济，建设节约型社会具有十分重要的意义。
资源消耗殆尽只是时间问题，资源必须反复循环利用。
废活性炭再生利用是保持活性炭行业持续发展后劲的必有之路，也是目前经济有效的方法。
这是一项既有意义又有前途的绿色产业。
废活性炭再生利用，应用领域广泛，市场前景巨大。
针对本行业而言，没有无用的垃圾，只有等待开发的资源，需要解决的问题只是如何提高回收技术和行业管理水平，实现物尽其用，发展循环经济。
根据研究国内外活性炭再生技术现状及我国废活性炭再生产业存在的环境污染问题，结合我国环境保护法及生态文明社会建设需要设计制造出环保活性炭再生设备并开发出生产工艺。
该设备采用高温[1，2]负压、裂解将废活性炭内部杂质进行脱附;利用碳化，活化等高科技工艺使其恢复原有活性。
整套设备智能化控制，无尘安全生产，无固体废物排放，无有毒有害废气排放，实现全程自动化。
1．再生活性炭产率分析废活性炭再生过程中废活性炭与水分比例为炭水比。
对再生率与再生炭理化指标影响最大的因子即为炭水比，因此在确保再生活性炭质量的前提下，应控制较为标准的炭水比值。
再生正交试验技术见表1.表1：再生炭正交试验表（对再生得率的考察）从表1中可知，在确保再生质量的前提下，应尽量控制较小的炭水比，范围在15%为好。
这主要是因为，废活性炭在热再生各工段温度下，废活性炭中的挥发组份受热析出尚不完全，较多地残留在活性炭中；随着热再生温度的升高，挥发组份的析出速率增大，在700～750℃热再生时，挥发组份基本完全析出，对产出率不再有明显的影响。
虽然随着热再生温度的进一步升高，少量的残留蒸汽所产生的二次反应有所增强，但二次反应产生的活性炭状物质达到最高值，足以对再生活性炭的产量产生十分明显的影响，所以就本实验条件来看，为废活性炭原料中的挥发组份充分析出，热再生温度不宜低于850℃。
更进一步提高热解温度，对于提高再生活性炭的产率并没有明显的作用，炭水比15%可促使废炭中的蒸汽长时间的裂解反应及挥发组份析出的加强，从而使再生炭的产量加强。
再生试验的温度在中等温度范围内，即750～950℃之间。
试验结果显示，再生活性炭的产率大致在85%～98%之间。
产量随热解温度变化的情况见表1，其中热解温度为850℃再生炭的产率最高，约为95%，而在其余温度范围内再生炭的产率虽然略有波动，但总体上变化不明显。
2．再生活性炭孔隙特征分析再生活性炭是一种高含碳率的多孔状物质，是表面并非光滑平整，而是凹凸不平的，甚至在颗粒内部还存在着一些孔隙，这些孔隙有的与外表面相通，有的则完全封闭。
探讨再生活性炭的孔隙结构，包括孔径分布和比表面积，所使用的分析仪器有：Quantacrom公司的Poremaster-60型压汞仪和Coulter公司和Omnisorp100cx型氮气吸附仪。
2.1比表面积所谓比表面积，是指单位质量或单位体积的某种物质的总表面积（外表面积加上内表面积得孔隙表面积）。
由于内孔的存在，总表面积可能是外表面积的几倍、数十倍，甚至达到数百倍。
2.1.1压汞法取粒径为0.355~1.0mm再生活性碳和2.5~5.1mm再生活性炭碳，进行压汞分析可以看出，在450℃~550℃热解温度范围内，热解碳的比表面积（压汞法）随着热解温度的升高而明显增大，而在800℃~850℃之间时比表面积（压汞法）则趋于稳定。
这是应为随着温度升高再生活性炭中挥发份减少，炭黑在再生活性炭中所占的比重相对增加，当热解温度在750℃以上时，再生活性炭基本以炭黑体为主体，其比表面积值基本上不再有明显变化。
2.1.2氮气吸附法（BET）选取热解温度为850℃，粒径为0.355~1.0mm的热解碳，使用氮气吸附仪测得其比表面积约为89.1m2/g，是压汞仪测量值的3倍左右。
这主要是因为，两种仪器的测量原理不同，测控范围也有所差异。
氮气吸附法是依据著名的多分子吸附理论（有Brunauer、Emmett、Teller三人在1938年提出）来确定比表面积和孔隙特征；而压汞法则是基于汞的不浸润性，而仅在外压作用下进入孔隙内。
压汞仪一般适用于测量中孔和大孔，而氮气吸附法则是与测量微孔和部分中孔。
2.2平均孔径氮气吸附对750℃热解碳（200目）的分析结果显示，再生活性碳的平均孔径约为49.45A,发达的中孔，即其孔隙以中孔居多。
4.检测结论和分析为了考察再生活性炭和活性炭的吸附能力[3-5]，我们选取几种比较典型的、分子大小不同的三种吸附物质—亚甲基蓝溶液、碘溶液以及苯酚溶液，使用再生得到的活性炭进行吸附实验的研究。
4.1苯酚吸附[6,7]对再生活性炭及原生活性炭吸附苯酚的结果进行考察，原生活性炭的苯酚吸附值很小，仅为36mg/g左右，实验结果显示活化温度为850℃时制得的再生活性炭对苯酚的吸附量更达到51mg/g左右。
再生活性炭对苯酚的吸附量与表面积大小的关系，随着再生活性炭比表面积的增大，苯酚吸附量明显增加，再生活性炭比表面积达到200m²/g时，苯酚吸附量达到最大值，此后比表面积进一步增大时，苯酚吸附量下降。
这证明了活性炭进行吸附时，吸附能力的强弱并不是简单地与比表面积成正比，而是与内部空隙结构和被吸附物质的分子大小有密切关系。
对于分子比较小的苯酚（分子量94.1）来说，微孔在吸附过程中起着主要作用。
随着烧失率的不断增大，活性炭内部的部分微孔开始扩大而形成过渡孔，所以尽管比表面积仍然增大，但苯酚吸附量反而出现了下降。
4.2碘吸附[8,9]一般认为，活性炭对碘的吸附能力较大，故吸碘值常常作为活性炭工业衡量炭黑和活性炭性能的一个重要指标。
再生活性炭对碘的吸附量与比表面积大小的关系：碘吸附量基本上随着比表面积的增大而增大。
再生活性炭失率大小对碘吸附能力的影响：再生活性炭的比表面积随着烧失率的增加而增大，故我们看到当烧失率增大时，碘吸附量也随之增大。
与碘吸附不同，再生活性炭吸附苯酚时出现吸附量先上升后减少的现象，这是因为碘分子量（分子量为214）要比苯酚分子大一些，所以在吸附过程中，较小孔径的过渡孔在吸附过程中占了很大比重因此随着活化反应不断进行微孔开始转化为过渡孔，碘的吸附量也随之上升。
4.3亚甲基蓝吸附[10,11]再生活性炭对甲基蓝的吸附量与比表面积的关系：比表面积值在100～175m ²/g时，吸附量大致上维持在200mg/g的水平上，并略有下降；比表面积进一步增大时，亚甲基蓝吸附量便开始显略下降。
实验结果出现了一种现象：再生活性炭和原生活性炭对亚甲基蓝表现出了更强的吸附能力，似乎再生反而使得吸附能力下降。
再生活性炭对亚甲基蓝的吸附之所以表现出不同于对碘吸附和对苯酚吸附的规律，我们认为出了与再生过程中孔隙结构的变化情况以及对碘吸附和对苯酚吸附的规律，我们认为除了与再生过程中孔隙结构的变化情况以及甲基蓝分子大小有关以外，再生活性炭的表面有机官能团和表面氧化物在亚甲基蓝的吸附过程中的影响也是一个重要因素，这些表面有机官能团和表面氧化物对活性炭吸附某些物质的能力将会产生重要影响，亚甲基蓝的分子量（373.9）比碘更大，在使用活性炭进行吸附时，以孔径较大的过渡孔吸附为主，因此，在活化初期，虽然比表面积开始增加但亚甲基蓝的吸附量却没有较大变化。
随着比表面积和烧失率的不断增大，再生活性炭表面所形成的酸性氧化物也随之增多，这不利于亚甲基蓝的吸附。