活性炭是一种无毒无味,具有发家细孔布局和庞大比外貌积的优良吸附剂。20世纪60年月初,西欧各国开始大量利用活性炭吸附法处理惩罚都市饮用水和家产废水。今朝,活性炭吸附法已成为都市污水，家产废水深度处理惩罚和污染水源净化的一种有效手段。我国于20世纪60年月已将活性炭用于二硫化碳废水处理惩罚,自20世纪70年月初以来,回收粒状活性炭处理惩罚家产废水,岂论是在技能上,照旧在应用范畴和处理惩罚局限上都成长很快,如在炼油废水、炸药废水、印染废水、化工废水和电镀废水处理惩罚等方面都已有了较大局限的应用,并取得了满足的结果。

跟着活性炭的应用范畴日趋遍及,活性炭的接纳开始获得了人们的重视。假如用过的活性炭无法接纳,除了每吨废水的处理惩罚用度将会增加0.83～0.90元外［1］,还会对情况造成二次污染。因此,活性炭的再生具有分外重要的意义。

1传统活性炭再生要领

1.1热再生法

热再生法是今朝应用多,家产上成熟的活性炭再生要领［2,3］。处理惩罚有机废水后的活性炭在再生进程中,按照加热到差异温度时有机物的变革,一般分为干燥、高温炭化及活化三个阶段。在干燥阶段,主要去除活性炭上的可挥发身分。高温炭化阶段是使活性炭上吸附的一部门有机物沸腾、汽化脱附,一部门有机物产生解析回响,生成小分子烃脱附出来,残余身分留在活性炭孔隙内成为“固定炭”。在这一阶段,温度将到达800～900°C,为制止活性炭的氧化,一般在抽真空或惰性空气下举办。接下来的活化阶段中,往回响釜内通入CO2、CO、H2或水蒸气等气体,以清理活性炭微孔,使其规复吸附机能,活化阶段是整个再生工艺的要害。热再生法固然有再生效率高、应用范畴广的特点,但在再生进程中,须外加能源加热,投资及运行用度较高。

1.2生物再生法

生物再生法是操作经驯化过的细菌,理会活性炭上吸附的有机物,并进一步消化解析成H2O和CO2的进程［1,2］。生物再生法与污水处理惩罚中的生物法相雷同,也有好氧法与厌氧法之分。由于活性炭自己的孔径很小,有的只有几纳米,微生物不能进入这样的孔隙,凡是认为在再生进程中会产生细胞自溶现象,即细胞酶流至胞外,而活性炭对酶有吸附浸染,因此在炭外貌形成酶促中心,从而促进污染物分解,到达再生的目标。 生物法简朴易行,投资和运行用度较低,但所需时间较长,受水质和温度的影响很大。微生物处理惩罚污染物的针对性很强,需就特定物质专门驯化。且在降解进程中一般不能将所有的有机物彻底解析成CO2和H2O,个中间产品仍残留在活性炭上,积聚在微孔中,多次轮回后再生效率会明明低落。因而限制了生物再生法的家产化应用。

1.3湿式氧化再生法

在高温高压的条件下,用氧气或氛围作为氧化剂,将处于液相状态下活性炭上吸附的有机物氧化解析成小分子的一种处理惩罚要领,称为湿式氧化再生法［4］。再生条件一般为200～250°C,3～7MPa,再生时间大多在60min以内。湿式氧化再生法处理惩罚工具遍及,回响时间短,再生效率不变,再生开始后无需别的加热。但对付某些难降解有机物,大概会发生毒性更大的中间产品。 同济大学情况学院以苯酚吸附等温线的变革为评价尺度,系统地研究了活性炭湿式氧化再生进程中的主要影响因素,并从理论上探讨了其纪律性;探讨了各主要因素之间的协同浸染;考查了饱和炭多次轮回再生的大概性;并对活性炭自身布局在湿式氧化进程中的变化环境举办了研究。尝试得到的活性炭佳再生条件为:再生温度230°C,再生时间1h,充氧pO20.6MPa,加炭量15g,加水量300mL。再生效率到达(45±5)%,经5次轮回再生,其再生效率仅下降3%。活性炭外貌微孔的部门氧化是再生效率下降的主要原因。

传统的活性炭再生技能除了各自的漏洞外,凡是尚有三点配合的缺陷:(1)再生进程中活性炭损失往往较大;(2)再生后活性炭吸附本领会有明明下降;(3)再生时发生的尾气会造成氛围的二次污染。因此,人们或对传统的再生技能举办改造,或摸索全新的再生技能。

2今朝新兴的活性炭再生技能

2.1溶剂再生法

溶剂再生法是操作活性炭、溶剂与被吸附质三者之间的相均衡干系,通过改变温度、溶剂的pH值等条件,冲破吸附均衡,将吸附质从活性炭上脱附下来。这种再生工艺一般通过以下三种途径来实现:改变污染物的化学性质;利用对污染物亲和力比活性炭更强的溶剂来萃取;利用对活性炭亲和力比污染物更强的物质举办置换(一般仅用于以吸附质接纳为目标的利用)。按照所用溶剂的差异可分为无机溶剂再生法和有机溶剂再生法。