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环保型活性炭在水处理运行中的使用量大、价格高。且对污染物的吸附能力是有限的,环保型活性炭吸附污染物饱和后,面临的问题是对饱和炭的废弃、焚烧,或者对饱和的环保型活性炭进行再生,重新使用。目前,在传统的再生工艺不断改进的同时也涌现出一些环保型活性炭再生的新技术新工艺,进一步拓宽了环保型活性炭的应用领域。
环保型活性炭的再生方法主要有以下几种:
一、生物再生法:
生物再生法是利用微生物将吸附在环保型活性炭上的污染物质氧化降解。微生物的分解效果在于在活性炭颗粒周围生长了一层嫌气性生物膜,分解被吸附的高分子物质或者生物分解度低的物质。通过这种作用使难于被吸附的分解产物解吸,再通过外侧的好气性微生物而被氧化。
生物法简单易行,投资和运行费用较低,但所需时间较长,受水质和温度的影响很大。微生物处理污染物的针对性很强,需特定物质专门驯化。且在降解过程中一般不能将所有的有机物彻底分解成二氧化碳和水,其中间产物仍残留在环保型活性炭上,积累在微孔中,多次循环后再生
效率会明显降低。
二、加热再生法
加热再生法是目前应用较多,工业较成熟的活性炭再生方法。主要通过外部加热的方式改变环保型活性炭上的吸附平衡关系,进而达到解析和脱附的目的,使活性炭再生。
加热再生法是传统的再生方法, 由于能够分解多种多样的吸附质而具有通用性,成为主要的再生方法。加热再生法是恢复自来水厂活性炭吸附性能的有效方法。环保型活性炭再生损耗与纯吸附活性炭有所不同,由于生物膜的影响,其再生损耗远高于纯吸附活性炭,但再生效率较高。
三、电化学再生法
是采用化学方法进行再生的一种较为理想的方法,主要是将饱和的环保型活性炭填充在两个主电极之间,置于电解液中,在直流电的作用下,活性炭极化,在其阴阳极发生氧化还原反应而使吸附的污染物发生分解从而使活性炭再生。
活性炭所处的电极,所用辅助电介质的种类、浓度以及再生电流和再生时间等都是其影响因素。从电化学再生饱和苯酚的活性炭实验结果得出,吸附苯酚饱和的活性炭,其阴极的再生效率比阳极的效果好,当电解质溶液是氯化钠时,再生效果较好。同时,再生效率随电解质浓度和再生电流及再生时间的增加而增加但增加到一定数值会停止变化。
电化学再生效率较高,可达80%~95% ,再生均匀,能耗少,炭损少,不会造成二次污染。电化学再生技术刚兴起,处于研究阶段,可以预见具有良好的发展势头。
四、溶剂萃取再生法
溶剂萃取再生法是利用环保型活性炭、溶剂与被吸附质三者之间的相平衡关系,通过改变温度、溶剂的pH 值等条件,打破吸附平衡,使吸附质从活性炭上脱附下来。根据所用溶剂的不同可分为无机溶剂再生法和有机溶剂再生法。
无机药剂再生,又称酸碱再生法。是指用无机酸或碱等药剂使吸附质脱除。例如用氢氧化钠溶液洗涤吸附高浓度酚的炭,脱附的酚以酚钠盐形式被回收。吸附废水中重金属的炭也可用此法再生。
有机溶剂再生, 采用乙醇、苯、丙酮及甲醇等有机溶剂,萃取吸附环保型活性炭中的吸附质。例如吸附高浓度酚的炭、焦化厂煤气洗涤废水用活性炭处理后的饱和炭等均可用有机溶剂再生。
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