活性炭是一種無(wú)毒無(wú)味,具有發(fā)達(dá)細(xì)孔結(jié)構(gòu)和巨大比表面積的優(yōu)良吸附劑。20世紀(jì)60年代初,歐美各國(guó)開(kāi)始大量使用活性炭吸附法處理城市飲用水和工業(yè)廢水。目前,活性炭吸附法已成為城市污水、
工業(yè)廢水深度處理和污染水源凈化的一種有效手段。我國(guó)于20世紀(jì)60年代已將活性炭用于二硫化碳廢水處理,自20世紀(jì)70年代初以來(lái),采用粒狀活性炭處理工業(yè)廢水,不論是在技術(shù)上,還是在應(yīng)用范圍和處理規(guī)模上都發(fā)展很快,如在煉油廢水、炸藥廢水、印染廢水、化工廢水和電鍍廢水處理等方面都已有了較大規(guī)模的應(yīng)用,并取得了滿意的效果。 隨著活性炭的應(yīng)用范圍日趨廣泛,活性炭的回收開(kāi)始得到了人們的重視。如果用過(guò)的活性炭無(wú)法回收,除了每噸廢水的處理費(fèi)用將會(huì)增加0.83～0.90元外［1］,還會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染。因此,活性炭的再生具有格外重要的意義。1 傳統(tǒng)活性炭再生方法 1.1熱再生法 熱再生法是目前應(yīng)用最多,工業(yè)上最成熟的活性炭再生方法［2,3］。處理有機(jī)廢水后的活性炭在再生過(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、高溫炭化及活化三個(gè)階段。在干燥階段,主要去除活性炭上的可揮發(fā)成分。高溫炭化階段是使活性炭上吸附的一部分有機(jī)物沸騰、汽化脫附,一部分有機(jī)物發(fā)生分解反應(yīng),生成小分子烴脫附出來(lái),殘余成分留在活性炭孔隙內(nèi)成為“固定炭”。在這一階段,溫度將達(dá)到800～900°C,為避免活性炭的氧化,一般在抽真空或惰性氣氛下進(jìn)行。接下來(lái)的活化階段中,往反應(yīng)釜內(nèi)通入CO2、CO、H2或水蒸氣等氣體,以清理活性炭微孔,使其恢復(fù)吸附性能,活化階段是整個(gè)再生工藝的關(guān)鍵。熱再生法雖然有再生效率高、應(yīng)用范圍廣的特點(diǎn),但在再生過(guò)程中,須外加能源加熱,投資及運(yùn)行費(fèi)用較高。
1.2生物再生法 生物再生法是利用經(jīng)馴化過(guò)的細(xì)菌,解析活性炭上吸附的有機(jī)物,并進(jìn)一步消化分解成H2O和CO2的過(guò)程［1,2］。生物再生法
1.3濕式氧化再生法 在高溫高壓的條件下,用氧氣或空氣作為氧化劑,將處于液相狀態(tài)下活性炭上吸附的有機(jī)物氧化分解成小分子的一種處理方法,稱(chēng)為濕式氧化再生法［4］。再生條件一般為200～250°C,3～7MPa,再生時(shí)間大多在60min以內(nèi)。濕式氧化再生法處理對(duì)象廣泛,反應(yīng)時(shí)間短,再生效率穩(wěn)定,再生開(kāi)始后無(wú)需另外加熱。但對(duì)于某些難降解有機(jī)物,可能會(huì)產(chǎn)生毒性更大的中間產(chǎn)物。 同濟(jì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院以苯酚吸附等溫線的變化為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),系統(tǒng)地研究了活性炭濕式氧化再生過(guò)程中的主要影響因素,并從理論上探討了其規(guī)律性;探討了各主要因素之間的協(xié)同作用;考察了飽和炭多次循環(huán)再生的可能性;并對(duì)活性炭自身結(jié)構(gòu)在濕式氧化過(guò)程中的變化情況進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)獲得的活性炭最佳再生條件為:再生溫度230°C,再生時(shí)間1h,充氧pO20.6MPa,加炭量15g,加水量300mL。再生效率達(dá)到(45±5)%,經(jīng)5次循環(huán)再生,其再生效率僅下降3%?；钚蕴勘砻嫖⒖椎牟糠盅趸窃偕氏陆档闹饕?。
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