活性炭再生技术

【摘要】：活性炭是废水处理中常用的一种有效的吸附剂，但是若废弃饱和活性炭不但造成了很大的浪费，而且对环境产生了二次污染，所以活性炭的再生技术应引起工程界的重视，本文以下内容将对活性炭再生技术进行简要的分析，以供大家参考学习之用。

【关键词】：活性炭；再生技术；废水处理；吸附剂；饱和活性炭

Abstract: Activated carbon is commonly used as an effective adsorbent in wastewater treatment, but if abandoned saturated activated carbon not only caused a great waste, and put out the secondary pollution for the environment, so the regeneration of activated carbon technology should cause the engineering sector attention, this article will analyzes activated carbon regeneration for the reference study purposes.Key words: activated carbon; renewable technologies; wastewater treatment; adsorbent; saturated activated carbon

1、前言

改革开放以来，随着经济的不断发展和人民生活水平的提高，对环境提出了越来越高的要求，废水处理被广泛的应用到城市中。活性炭是废水处理中常用的一种有效的吸附剂，其是一种具有特殊微晶结构和巨大比表面积的无定形碳，活性炭主成分除了碳以外还有氧、氢等元素。但是对于吸附饱和的活性炭来说，若直接进行废弃，不但造成了很大的浪费，而且产生了二次污染，在这种情况下，活性炭的再生技术越来越受到工程界的重视，本文以下内容将对活性炭再生技术进行简要的分析，以供大家参考学习之用。

2、活性炭的应用历史

第一件大事是活性炭防毒面具，在20世纪20年代在第一次世界大战中的应用。可以以此作为划分活性炭应用历史的第一阶段和第二阶段的界限。活性炭的应用初期主要是在糖业生产中逐步用粉炭代替了原来应用的骨炭，第一次世界大战中出现活性炭颗粒大量被应用于防毒面具，掀开了工业化学史上辉煌的一页。当时荷兰的Norit和捷克斯洛伐克、瑞士等国的批发商和制造商曾成立一个联合公司，说明在欧洲萌芽的活性炭也是被广为看好的新兴产业。第二件大事是活性炭具有除臭作用，数以百计的自来水厂在20世纪40年代采用了活性炭除臭。以此作为划分活性炭应用历史的第二阶段与第三阶段的界限。此后，随着环境保护日益受到重视，政府法令的日趋严格。活性炭不仅在净水方面，而且在净气等方面的用量剧增，使得在20世纪的后半叶，环保产业成为活性炭应用的大户，由此活性炭历史进入了第三阶段，即发展阶段。

3、活性炭的再生技术

活性炭的再生技术有加热再生法、化学再生法、生物再生法、电化学再生法、超声波再生法和催化湿式氧化再生法几种类型，下面将分别进行简要的介绍。

3.1、加热再生法

加热再生法是发展历史最长、应用最多的一种再生方法，其原理是根据有机物在加热过程中分解脱附的温度不同。加热再生法可以分为低温加热再生和高温加热再生。

3.1.1、低温加热再生法

低温加热再生法主要应用于吸附简单的低分子的炭氢化合物和芳香族有机物的活性炭的再生技术，由于这些有机物的沸点较低，一般加热到300度以下即可脱附，脱附后的有机物蒸汽经过冷却后可以回收利用。

3.1.2、高温加热再生法

用于水处理的饱和炭，要使牢固吸附在活性炭表面上的有机物脱附，恢复其活性，高温加热再生是最恰当的方法。在高温加热再生过程中，吸附在活性炭上的有机物有所变化，根据加热到不同温度时的有机物的变化，一般可分为干燥、炭化及活化三个阶段：第一，干燥阶段，加热温度在100-130度，使含水达40-50%的饱和炭得到干燥。在这个阶段所需热量为再生过程总热量的50%。第二，炭化阶段，饱和炭加热升温，使有机物挥发分解、炭化。第三，活化阶段，在这个阶段，通入水蒸气、CO2、O2等氧化性气体作为活化气体，使炭化阶段残留在活性炭微孔中的炭，在850度左右的温度下分解成CO、CO2及H2等气体，活性炭微孔得到清理，重新恢复吸附性能。

加热再生过程中，除应选择适当的基本再生条件外，实际上还有以下及几个问题应注意：第一，由于反复再生，活性炭的性能随再生次数下降。第二，由于吸附-再生操作的反复进行，在再生炭中逐渐积累了碱性金属氧化物和铁等灰分，由于这些物质的触媒作用，助长了活性炭基质的燃烧，随着强度减小，细孔分布向大的方面偏移。第三，灰分的增加及吸附性能的下降有相关关系，如将饱和炭先用盐酸处理，再生炭的性能可得到改善。

3.2、化学再生法

化学再生法主要适用于高浓度、低沸点的有机物吸附质，其主要包括无机药剂再生和有机药剂再生技术。前者是指用无机酸或碱等药剂使吸附质脱除，后者主要是指用笨、丙酮及甲醇等有机溶剂萃取吸附在活性炭省的吸附质，例如吸附高浓度酚的炭就可以用有机溶剂再生。

采用化学再生法，可以从再生液中回收有用的物质，再生操作可在吸附