凈水廠家為您介紹粉狀活性炭的幾種再生方法
發(fā)布時(shí)間：2021-10-21 15:18:13 作者：粉狀活性炭
導(dǎo)讀：粉狀活性炭是一種具有高度發(fā)達(dá)孔隙結(jié)構(gòu)和極大比表面積的炭質(zhì)吸附材料，它的主要應(yīng)用性能是對(duì)各類物質(zhì)具有極強(qiáng)的吸附能力，其在很多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，如用于食品工業(yè)的液相脫
粉狀活性炭是一種具有高度發(fā)達(dá)孔隙結(jié)構(gòu)和極大比表面積的炭質(zhì)吸附材料，它的主要應(yīng)用性能是對(duì)各類物質(zhì)具有極強(qiáng)的吸附能力，其在很多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，如用于食品工業(yè)的液相脫色，去除異味等，可以作為原電池的組成部分，電極，防毒面具，天然氣和乙炔的儲(chǔ)存器等，也可應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域。隨著活性炭在吸附應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，無(wú)論從經(jīng)濟(jì)效益還是環(huán)保角度考慮，進(jìn)行活性炭的再生都是很必要的，這已經(jīng)成為活性炭生產(chǎn)和使用技術(shù)領(lǐng)域的重要組成部分。那么，粉狀活性炭的再生方法都有哪些呢？
粉狀活性炭再生方法介紹：
1、熱再生是目前工業(yè)上應(yīng)用廣泛、成熟的方法。在有機(jī)廢水處理后粉狀活性炭的再生過(guò)程中，根據(jù)加熱到不同溫度時(shí)有機(jī)物的變化，一般分為干燥、高溫炭化和活化三個(gè)階段。在干燥階段，粉狀活性炭上的揮發(fā)性成分主要被去除。
高溫炭化階段是使吸附在活性炭上的一些有機(jī)物沸騰、汽化、解吸，一些有機(jī)物分解生成小烴解吸，殘余組分留在活性炭的孔隙中成為“固定碳”。在此階段，溫度將達(dá)到800-900°C。
為了避免活性炭氧化，通常在真空或惰性氣氛下進(jìn)行。在下一個(gè)活化階段，將CO2、Co、H2或水蒸氣引入反應(yīng)器，凈化活性炭微孔，恢復(fù)其吸附性能?；罨A段是整個(gè)再生過(guò)程的關(guān)鍵。雖然熱再生法具有再生效率高、適用范圍廣的特點(diǎn)，但在再生過(guò)程中需要額外的能量加熱，因此投資和運(yùn)行成本較高。
2、生物再生法是利用馴化細(xì)菌對(duì)吸附在活性炭之上的有機(jī)物進(jìn)行分析，并進(jìn)一步消化分解為水和二氧化碳的過(guò)程。生物再生法類似于污水處理之中的生物法，也有好氧法和厭氧法。
由于粉狀活性炭的孔徑很小，有的只有幾納米，微生物不能進(jìn)入這樣的孔，一般認(rèn)為細(xì)胞在再生過(guò)程之中會(huì)發(fā)生自溶，即細(xì)胞酶向細(xì)胞之外流動(dòng)，活性炭對(duì)酶有吸附作用，從而在碳表面形成酶中心，促進(jìn)污染物的分解，達(dá)到再生的目的。生物法操作簡(jiǎn)單，投資少，操作成本低，但耗時(shí)長(zhǎng)，受水質(zhì)和溫度影響大。
3、濕空氣氧化再生法是利用氧氣或空氣作為氧化劑，在高溫高壓條件之下，將吸附在活性炭上的液態(tài)有機(jī)物氧化分解為小分子的處理方法。實(shí)驗(yàn)得到的活性炭最佳再生條件為：再生溫度230℃，再生時(shí)間1h，氧含量20.6mpa，加碳量15g，加水量300ml，再生效率（45±5）%。再生5次之后，再生效率僅降低3%。活性炭表面微孔的部分氧化是導(dǎo)致再生效率下降的主要原因。
4、溶劑再生法是通過(guò)改變?nèi)軇┑臏囟群蚿H值，打破吸附平衡，將吸附質(zhì)從活性炭中解吸出來(lái)。溶劑再生法更適合于高濃度、低沸點(diǎn)有機(jī)廢水的可逆吸附。由于一種溶劑具有很強(qiáng)的針對(duì)性，只能解吸部分污染物，而水處理過(guò)程之中污染物種類繁多、多變，因此特定溶劑的應(yīng)用范圍很窄。
5、電化學(xué)再生是一種新型的活性炭再生技術(shù)。在這種方法之中，活性炭填充在兩個(gè)主電J間。在電解液之中，施加直流電場(chǎng)。活性炭在電場(chǎng)作用之下發(fā)生極化，一端為陽(yáng)極，另一端為陰J，形成微型電解槽。
活性炭的陰J和陽(yáng)J分別發(fā)生還原反應(yīng)和氧化反應(yīng)。吸附在活性炭之上的污染物大部分被分解，有一小部分被電泳力解吸。該方法操作簡(jiǎn)單，效率高，能耗低，處理對(duì)象局限性小。如果處理工藝完善，可以避免二次污染。
6、超臨界流體再生法，根據(jù)zui新研究數(shù)據(jù)，再生效率在CO2臨界點(diǎn)鄰近變化較大；對(duì)于未干燥的粉狀活性炭，需要延長(zhǎng)再生時(shí)間。對(duì)于氨基苯磺酸，CO2超臨界流體再生的zui佳溫度為308k，當(dāng)溫度超過(guò)308k時(shí)，不影響再生。
當(dāng)流速大于1.47×10-4ms時(shí)，流速不影響再生；用HCl溶液處理之后，活性炭的再生效果將顯著提高。苯在低壓之下的再生效率隨溫度的降低而降低，16.0mpa時(shí)的zui佳再生溫度為318k，實(shí)驗(yàn)流量之下的再生效率隨流量的增加而提高。
7、超聲波再生法，由于活性炭的熱再生需要將所有的活性炭、吸附物和大量的水加熱到較高的溫度，有時(shí)甚至到汽化溫度，因此能耗大，工藝設(shè)備復(fù)雜。
事實(shí)上，如果將能量應(yīng)用于活性炭的吸附表面，使吸附材料獲得足夠的能量從吸附表面分離出來(lái)并返回溶液，就可以達(dá)到活性炭再生的目的。針對(duì)這一問(wèn)題，提出了超聲波再生技術(shù)。超聲波再生的zui大特點(diǎn)是只利用局部能量而不加熱大量的水溶液和活性炭，因此應(yīng)用能量很小。
8、微波輻射再生是在熱再生的基礎(chǔ)之上發(fā)展起來(lái)的一種活性炭再生技術(shù)。其原理是以電為能，微波輻射加熱實(shí)現(xiàn)再生。實(shí)驗(yàn)之中zui佳的再生效率是在功率，輻照時(shí)間為80s左右的情況之下，與s范圍相比，微波功率為，粉狀活性炭的輻照時(shí)間和吸附容量是影響再生之后活性炭碘值回收率的zui重要因素。
微波輻射活性炭再生時(shí)間短。該裝置能耗低，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有良好的應(yīng)用前景。但在微波加熱解吸有機(jī)物的過(guò)程之中，是否還有其他下方產(chǎn)物有待進(jìn)一步研究。
9、催化濕式氧化，傳統(tǒng)濕式氧化再生效率低，能耗大。再生溫度是影響再生效率的主要原因，但提高再生溫度會(huì)增加活性炭的表面氧化，從而降低再生效率。因此，催化濕式氧化法被認(rèn)為是一種高效催化劑再生活性炭的方法。
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