原裝ABB去離子罐Q-0730-A進口

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活性炭再生

編輯

方法

1.熱再生法

熱再生法是應用多，工業上成熟的活性炭再生方法。活性炭熱再生法始于20世紀初，當時是采用回轉爐對骨炭進行再生；30年代開始引用多層爐；40～50年代再生爐技術已基本成熟；70年代活性炭開始大量應用于水處理領域。熱再生法的原理是在加熱條件下，使被吸附的有機物以解析、炭化、氧化的形式從活性炭基質上消除。 [4] 

處理有機廢水后的活性炭在再生過程中，根據加熱到不同溫度時有機物的變化，一般分為干燥、高溫炭化及活化三個階段。在干燥階段，主要去除活性炭上的可揮發成分。高溫炭化階段是使活性炭上吸附的一部分有機物沸騰、汽化脫附，一部分有機物發生分解反應，生成小分子烴脫附出來，殘余成分留在活性炭孔隙內成為“固定炭”。在這一階段，溫度將達到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行。接下來的活化階段中，往反應釜內通入CO2、CO、H2或水蒸氣等氣體，以清理活性炭微孔，使其恢復吸附性能，活化階段是整個再生工藝的關鍵。熱再生法雖然有再生效率高、應用范圍廣的特點，但在再生過程中，須外加能源加熱，投資及運行費用較高。

2.生物再生法 [4] 

生物再生法是利用經馴化過的細菌，解析活性炭上吸附的有機物，并進一步消化分解成H2O和CO2的過程。生物再生法與污水處理中的生物法相類似，也有好氧法與厭氧法之分。由于活性炭本身的孔徑很小，有的只有幾納米，微生物不能進入這樣的孔隙，通常認為在再生過程中會發生細胞自溶現象，即細胞酶流至胞外，而活性炭對酶有吸附作用，因此在炭表面形成酶促中心，從而促進污染物分解，達到再生的目的。生物法簡單易行，投資和運行費用較低，但所需時間較長，受水質和溫度的影響很大。

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，將處于液相狀態下活性炭上吸附的有機物氧化分解成小分子的一種處理方法，稱為濕式氧化再生法。實驗獲得的活性炭再生條件為：再生溫度230°C，再生時間1h，充氧pO20.6MPa，加炭量15g，加水量300mL。再生效率達到(45±5)%，經5次循環再生，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颉?/p>

傳統的活性炭再生技術除了各自的弊端外，通常還有三點共同的缺陷：⑴再生過程中活性炭損失往往較大；⑵再生后活性炭吸附能力會有明顯下降；⑶再生時產生的尾氣會造成空氣的二次污染。因此，人們或對傳統的再生技術進行改進，或探索全新的再生技術。

技術

1.溶劑再生法

溶劑再生法是利用活性炭、溶劑與被吸附質三者之間的相平衡關系，通過改變溫度、溶劑的pH值等條件，打破吸附平衡，將吸附質從活性炭上脫附下來。

溶劑再生法比較適用于那些可逆吸附，如對高濃度、低沸點有機廢水的吸附。它的針對性較強，往往一種溶劑只能脫附某些污染物，而水處理過程中的污染物種類繁多，變化不定，因此一種特定溶劑的應用范圍較窄。

2.電化學再生法 [4] 

電化學再生法是一種正在研究的新型活性炭再生技術。該方法將活性炭填充在兩個主電極之間，在電解液中，加以直流電場，活性炭在電場作用下極化，一端成陽極，另一端呈陰極，形成微電解槽，在活性炭的陰極部位和陽極部位可分別發生還原反應和氧化反應，吸附在活性炭上的污染物大部分因此而分解，小部分因電泳力作用發生脫附。該方法操作方便且效率高、能耗低，其處理對象所受局限性較小，若處理工藝完善，可以避免二次污染。

實驗結果表明，電化學再生活性炭具有較高的再生效率，可達到90%。此外，對工藝參數的研究表明，再生位置是活性炭再生工藝中重要的影響因素，電解質NaCl濃度是較重要的影響因素，再生電流和再生時間對活性炭的電化學再生也有一定的影響。

3.超臨界流體再生法 [4] 

據近的研究資料表明，在CO2的臨界點附近，再生效率的變化很大；對未被烘干的活性炭，則需要延長其再生時間。對氨基苯磺酸而言，CO2超臨界流體法再生的溫度為308K，當溫度超過308K時，再生不受影響；當流速大于1.47×10-4m/s時，流速不影響再生；用HCl溶液處理后，會使活性炭再生效果明顯改善。對苯而言，再生效率在低壓下隨溫度的下降而降低；在16.0MPa壓力時的佳再生溫度為318K；在實驗流速下，再生效率會隨流速加快而提高。

4.超聲波再生法 [4] 

由于活性炭熱再生需要將全部活性炭、被吸附物質及大量的水份都加熱到較高的溫度，有時甚至達到汽化溫度，因此能量消耗很大，且工藝設備復雜。其實，如在活性炭的吸附表面上施加能量，使被吸附物質得到足以脫離吸附表面，重新回到溶液中去的能量，就可以達到再生活性炭的目的。超聲波再生就是針對這一點而提出的。超聲再生的大特點是只在局部施加能量，而不需將大量的水溶液和活性炭加熱，因而施加的能量很小。

研究表明經超聲波再生后，再生排出液的溫度僅增加2～3℃。每處理1L活性炭采用功率為50W的超聲發生器120min，相當于每m3活性炭再生時耗電100kWh，每再生一次的活性炭損耗僅為干燥質量的0.6%～0.8%，耗水為活性炭體積的10倍。但其只對物理吸附有效，再生效率僅為45%左右，且活性炭孔徑大小對再生效率有很大影響。

5.微波輻照再生法

微波輻照再生法是在熱再生法基礎上發展起來的活性炭再生技術。其原理是以電為能源，利用微波輻照加熱實現再生。試驗中的再生效率出現在功率為HI(W)，輻照時間約為80s時。比較極差S可知，對再生后活性炭值恢復影響大的是微波功率，其次是輻照時間，后是活性炭的吸附量。微波輻照法再生活性炭的時間短。能耗低、設備構造簡單，具有較好的應用前景。然而，在微波加熱使有機物脫附過程中，是否有其它的中間產物產生等問題還有待于進一步研究。

6.催化濕式氧化法 [4] 

傳統濕式氧化法再生效率不高，能耗較大。再生溫度是影響再生效率的主要原因，但提高再生溫度會增加活性炭的表面氧化，從而降低再生效率。因此，人們考慮借助高效催化劑，采用催化濕式氧化法再生活性炭。同濟大學水環境控制與資源化研究國家重點實驗室的科研人員正在開展此方面的研究。隨著可持續發展觀念的深入人心，活性炭再生工藝與技術日益得到人們的重視。一些傳統的活性炭再生技術與工藝在近些年有了新的改進與突破。同時新再生技術也在不斷涌現 。雖然這些新興技術在工藝路線上還不成熟，尚無法投入工業使用。但它們的出現為活性炭的再生帶來了新思路與新探討。

7、物理活化法

也叫做氣體活化，此過程是將炭化產物于高溫(800-950℃)，通以水蒸氣、二氧化碳或空氣與炭質做選擇性炭的氧化，以清除堆積在孔洞的反應生成物。

8、化學活化法

化學活化系將原料炭與活化劑直接調和、炭化與活化同時進行反應，此種方法能產生較少炭氫化合物或氧化物，但化學活化劑之污染與回收則是另一項需要考慮的問題。常用的活化劑有氯化鋅及磷酸。 [5] 

注意事項

編輯

1、運輸與裝卸：活性炭在運輸過程中，不得用鐵鉤拖拽，應防止與堅硬物質混裝，不可強烈振動、磨擦、踩、砸，嚴禁拋擲，應輕裝輕卸，以減少炭粒破碎，影響使用。

2、儲存：應儲存于陰涼干燥、盡可能防火的建筑內，防止內外包裝袋破裂，防止受潮和吸附空氣中其它物質，影響使用效果。嚴禁與有毒有害氣體或易揮發物質混放，存放要遠離污染源。不可與氧化劑混放；貯放處禁止明火，火花和吸煙。

3、嚴禁水浸：活性炭屬于多孔性吸附類物質，所以在運輸、儲存和使用過程中，都要防止水浸，因水浸后，水填充了活性孔隙，減少了活性炭比表面與氣體的直接接觸，嚴重影響使用效果。

4、防止焦油類物質：在使用過程中，應禁止焦油類粘稠物質進入活性炭床，以免堵塞活性炭孔隙或遮蓋了活性炭展開表面，使氣體不 能與活性炭展開表面接觸，失去應用效果，如氣體中含有此類物質，應在氣體進入活性炭床前進行清除（有除焦設備）以達到好的應用效果。

5、防火：活性炭具有可燃性，曾列入2002版危險化學品名錄，屬自燃物品，編號42521，但已從2015年版危險化學品名錄中移出。

6、使用：裝填時應先篩去因搬運產生的碎粒與粉塵。然后層層均勻鋪開，不得從進料孔處直接倒入，以免使大小顆粒裝填不均，終造成氣體偏流，影響使用效果。裝填結束，開車前應先吹空，吹出活性炭表面粘附粉塵，避免開車后粉塵帶入后工段而影響正常生產。

影響活性炭使用壽命的關鍵因素：使用環境中有害物質的總量大小以及脫附的頻率。由于活性炭吸附有害氣體的質量可以接近甚至達到其本身的質量，而在普通家庭空間空氣中，有害氣體的質量遠遠小于活性炭的使用量。因此，只要經常將活性炭放置在太陽下爆曬，能增加活性炭的壽命，使其使用期限更長。

7、安全需知：濕的活性炭需要從空氣中除去氧，在安全密閉的容器內氧的消耗會造成有毒的環境，假如工人進到含有活性炭的容器內適當取樣或低含氧空間作業，應遵守國家相關標準及作業規范。

泄漏：隔離泄漏污染區，限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給式呼吸器，穿防毒服。

吸入：迅速脫離現場至新鮮空氣處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進行人工呼吸。就醫。

誤食：誤服者用水漱口。就醫。

皮膚接觸：立即脫去被污染衣著，用大量流動清水沖洗，至少15分鐘。就醫。

眼睛接觸：立即提起眼瞼，用大量流動清水或生理鹽水*沖洗至少15分鐘，就醫，*凈水。