活性炭的再生原理

2019-09-09  来自: 长葛市瑞源化工有限公司 浏览次数:79

活性炭的再生原理

活性炭再生,是指用物理或化学方法在不破坏其原有结构的前提下,去除吸附于活性炭微孔的吸附质,恢复其吸附性能的过程。活性炭吸附过程中,对吸附质和溶剂都有吸附作用,因亲和力的不同,经过一定时间的吸附,达到吸附平衡。

活性炭再生就是要采取办法破坏这种平衡关系,其依据主要为以下几个方面:

①改变吸附质的化学性质;

②用对吸附质亲和力强的溶剂萃取;

③用对活性炭亲和力比吸附质大的物质把吸附质置换出来,然后再使置换物质脱附,活性炭得到再生;

④用外部加热、升高温度的办法改变平衡条件;

⑤用降低溶剂中溶质浓度(或压力)的方法再生;

⑥使吸附物(有机物)分解或氧化而除去。 

活性炭的再生方法

(1)热再生法

热再生法是应用比较成熟的活性炭再生方法。处理有机废水后的活性炭在再生过程中,根据加热到不同温度时有机物的变化,一般分为干燥、高温炭化及活化3个阶段。在干燥阶段,去除活性炭上的水分等可挥发性成分。高温炭化阶段是使吸附在活性炭上的部分有机物汽化脱附,部分有机物发生分解,以小分子物质脱附出来,残余的成分留在活性炭孔隙内成为固定炭。活化阶段是通入CO2、CO或水蒸气等气体,清理活性炭内部结构的微孔,使其恢复吸附活性。再生工艺的核心是活化阶段。 [10] 

热再生法的再生效率比较高,时间短,应用比较范围广泛,但再生过程中炭损失较大,可达5%~10%。同时再生后的炭机械强度有所下降,吸附效率也会有所降低,多次重复再生后丧失吸附性能。

(2)生物再生法

利用微生物的新陈代谢,将吸附在活性炭上的污染物质氧化降解的方法称作生物再生法。活性炭的孔径一般只有几纳米,微生物很难进入其孔隙内部,通常微生物细胞酶可以流至细胞胞外,通过活性炭对酶的吸附,在炭表面形成酶促中心,分解污染物,达到再生的目的。生物法的投资和运行费用相对较低,但再生时间较长,水质和温度对再生效果的影响很大。同时,微生物处理污染物的选择性很强,且一般不能将所有的有机物彻底分解成CO2和H2O,其中间产物仍残留在微孔中,多次循环后再生效率会明显降低。 

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