活性炭脱附方法总结

活性炭脱附方法

1.1升温脱附

物质的吸附量是随温度的升高而减小的,将吸附剂的温度升高,可以使已被吸附的组分脱附下来,这种方法也称为变温脱附,整个过程中的温度是周期变化的。微波脱附是由升温脱附改进的一种技术,微波脱附技术已应用于气体分离、干燥和空气净化及废水处理等方面。在实际工作中,这种方法也是最常用的脱附方法。微波加热主要还是依靠加热再生，故具有传统加热的对吸附质基本无选择性的优点，同时与传统的热再生方法相比，微波再生技术还有效率高、加热均匀且快、能耗低等优点。但是，由于微波对人体有害，暂时无法投人工业生产。

1.2磁化脱附

由于单分子水的性质比簇团中的水分子活泼得多,能充分显示它的偶极子特性[3],从而使水的极性增强。预磁处理能增大水的极性,这就能充分解释经过预磁处理后活性炭的吸附容量减小的现象。当磁场强度增大时,分离出的单个水分子越多,则阻碍作用就越大,从而吸附容量减小得也就越多。活性炭本身为非极性物质,活性炭的表面由于活化作用而具有氧化物质,且吸附剂是在湿空气条件下活化而成,它使活性炭的表面氧化物质以酸性氧化物占优势,从而使活性炭具有极性,能够吸附极性较强的物质。由于这些带极性的基团易于吸附带极性的水,从而阻碍了吸附剂在水溶液中吸附非极性物质。这种方法常用于溶液中对

吸附质的脱附。

1.3分解和氧化

像水处理之类含有多组分有机物或含有较多高分子量或高沸点组分的场合，水处理炭再生大多使用“使被吸附物质(有机物)分解或氧化脱除”的方法，此法主要有下列几种：

（1） 在高温下用氧化气体（02、H20、C02）氧化。

(2)用微生物氧化分解。

（3） 其他液相氧化方法，如湿空气氧化、超临界流体萃取或使用H202等氧化剂进行氧化。实验数据表明，H2O2氧化再生效果较好。

例子1活性炭生物再生法

Westvaco公司首次在气体厌恶条件下进行了活性炭微生物再生试验。Fram公司提出，微生物分解可以作为水处理用活性炭的再生过程。例如，将好氧污泥混合物连接到活性炭吸附塔处理羊毛纺织印染废水，使活性炭去除COD的性能得到很好的恢复。韦伯等人通过大量实验证明并提出活性炭表面的生物膜具有再生效果（见图8-2），并观察到活性炭吸附塔的使用寿命延长了五倍以上。因此，这种效应被称为活性炭吸附塔中的再生。这种微生物分解有机物的效果与活性炭吸附有机物的效果具有协同效应，在活性炭膜的连续运行过程中，活性炭处理过程和再生过程同时进行，即吸附，解吸和降解，构成一个吸附和降解的协同过程。然而，生物再生法只能再生无效的活性炭，难以生化的物质仍会在

活性炭残渣L中积累，最终导致其吸附能力的丧失。然而，人们一直在努力推动生物技术的工业应用。多年来一直采用活性炭再生工艺，因为这种方法简单，易于管理，节约能源，减少碳消耗，降低水处理成本。

例子2活性炭湿式氧化再生法有哪些特点与应用?

在再生温度200~250℃、中压（如3.7MPa）条件下，吸附有机物的废炭浆直接用空气选择性氧化去除有机物，再生活性炭。这种方法的主要特点如下：① 可再生粉状活性炭，炭浆处理后无粉尘和烧损；② 它可以利用废碳本身的氧化热进行再生；③ 废气无二次污染，无so等有害气体。这种方法的缺点是，不同类型的吸附物质的氧化程度不同，导致活性炭的性能相应恶化。特别是当氧化能量不足时，需要提高温度，这很容易氧化活性炭本身，降低其再生产率。为了提高氧化能力，可以使用水溶性催化剂或助催化剂等催化剂来实施催化湿式氧化再生过程，以提高再生效果。该方法特别适用于重污染水和难处理废水的碳再生处理。例如，由于湿式催化氧化再生法的突出优点，它被广泛应用于石油化工废水的活性污泥处理、水粉炭三级处理中的废炭再生、废水脱色炭再生和城市污水处理炭再生。

1．3化学药品再生法

化学再生法可分为反应再生法和溶剂萃取法。反应再生是指使用酸或碱来改变溶解度

液ph值而使活性炭脱附，它只适用于活性炭的吸附值ph值影响很大的场合，否则效果有限。使用有机溶剂对废炭进行萃取使吸附质脱附的方法为溶剂萃取法。通常使用的

溶剂有乙醇、丙酮、甲醇和四氢呋喃等。化学药品再生法所使用的溶剂必须满足如下要求：

（1） 再生率高；（2） 溶剂很容易从活性炭中去除；（3） 吸附质易回收；（4） 这种溶剂既便宜又安全。药物再生法的优点是吸附质易于回收，活性炭损失小。其缺点是溶剂后处理不当容易产生二次污染，由于废液与再生炭分离困难，粉末活性炭难以再生。溶剂再生一般适用于可逆吸附，如高浓度、低沸点有机废水的吸附。具有很强的针对性。通常，溶剂只能解吸某些污染物，而水处理过程中的污染物是多种多样的。因此，特定溶剂的应用范围较窄。在工业水处理中，由于化学再生的再生效果有限，通常与热再生等其他再生方法结合使用。因此，对于活性炭的再生和应用，应该从开放发展的角度来看待这些过程，并将这些技术有效地结合起来，以达到1+1>2的更好效果。

1．5电化学再生法

电化学再生是一种正在研究的新型活性炭再生技术。在这种方法中，活性炭填充在两个主电极之间，并向电解液施加直流电场。活性炭在电场作用下极化，一端成为阳极，另一端成为阴极，形成微电解槽。还原反应和氧化反应分别发生在活性炭的阴极和阳极上，吸附在活性炭上的大部分有机物被分解，其中一小部分由于电泳力的作用而解吸。在一定的实验条件下，苯酚吸附的饱和活性炭在电化学搅拌槽反应器中可以有效再生，再生效率可达80%以上。通过强制搅拌，苯酚的传质过程和氧化速率得到加强，再生效率随着再生循环次数的增加而逐渐降低。经过四次再生循环后，再生效率下降不到5%。唐玉林等对苯酚耗尽的颗粒活性炭的电化学再生和吸附苯酚的活性炭的电化学再生进行了实验研究。溶液的pH值在0~1.5h内迅速升高，表明阳极主要在初始阶段发生反应，使溶液呈碱性，这有利于苯酚在活性炭上的脱附。电化学再生活性炭及其产物中产生的CL:量在反应中起

主要作用，但碱再生效果不明显。吸附在活性炭上的苯磺酸钠的再生率大于吸附在活性炭上的苯酚的再生率。电化学方法有不同的特点

机吸附物活性炭的再生具有普遍性，适用于再生处理过焦化废水的吸附有多种不同有机质的废活性炭。

1.7超声波再生法

活性炭再生就是一个脱附的过程，在活性炭的吸附表面上施加能量，使被吸附物质得到足以脱离吸附表面，重新回到溶液中去的能量，就可以达到再生活性炭的目的。超声波再生的最大特点是只在局部施加能量，而不需将大量的水溶液和活性炭加热，因而施加的能量很小。超声波再生具有能耗小、工艺及设备简单、活性炭损失小、可回收有用物质等优点。但其只对物理吸附有效，且活性炭孔径大小对再生效率有很大影响。郑文轩等为研究水处理活性炭的再生，利用超声波处理技术，以甲基橙为有机化合物模型，进行吸附饱和木质活性炭的超声处理再生实验。结果表明：fe¨、cu的加人明显提高了超声反应的脱色率。在ph值为1．0，温度为3ooc，声能密度为180w／l，fe和cu的投加量为0．6g／i的条件下，超声反应30min后，脱色率都可达到95．5％。fe。和cu在超声波再生过程中可以起到催化作用，看来还有很大的研究空间，值得我们去深入探索。