活性炭電化學(xué)再生法
電化學(xué)再生法是一種新型活性炭再生技術(shù),也是目前活性炭再生領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一[,電化學(xué)再生的工作原理如同電解池的電解,即在電解質(zhì)存在的條件下使吸附質(zhì)脫附并氧化,從而使活性炭得以再生。該方法將活性炭填充在兩個(gè)主電極之間,在電解液中,通以直流電場,活性炭在電場作用下極化,一端呈陽性,另一端呈陰性,從而形成微電解槽,在活性發(fā)的陰極部位和陽極部位可分別發(fā)生還原反應(yīng)和氧化反應(yīng),大部分吸附在活性炭上的有機(jī)物將因此而分解,其余少部分將因電泳力的作用而發(fā)生脫附,廈門大學(xué)化學(xué)工程系張會(huì)平、傅志鴻等研究分析認(rèn)為,活性炭的電化學(xué)再生過程中包括電脫附、NaOH再生、NaCIO化學(xué)氧化等過程,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,電化學(xué)法再生活性炭效率可達(dá)到90%。此外,還有研究表明再生位置、電解質(zhì)NaCI濃度、再生電流和再生時(shí)間對(duì)再生效果感有不同程度的影響。
活性炭的再生系統(tǒng)
水處理用活性炭經(jīng)過干燥、炭化(熱解)與活化這三個(gè)步驟使吸附質(zhì)轉(zhuǎn)化為固定碳后被除去,從而實(shí)現(xiàn)再生的目的。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),整個(gè)再生過程一般需要約30min,其中前15min為干燥時(shí)間,在這段時(shí)間內(nèi)炭中的水分或者一部分低沸點(diǎn)有機(jī)物將被脫除;之后5min是吸附質(zhì)的炭化(即高溫?zé)峤?階段,另有一部分揮發(fā)性吸附質(zhì)在這段時(shí)間內(nèi)亦將逸出;在后10min內(nèi)被吸附物質(zhì)產(chǎn)生的固定碳與活化氣體反應(yīng),使活性炭的孔徑重新開放,從而使吸附性能得到恢復(fù)。
典型水處理廠粒狀活性炭的熱再生過程是從接觸器把呈漿狀的失效炭輸送到脫水排水箱,經(jīng)120℃干燥脫水后將其轉(zhuǎn)移至一個(gè)有空氣的氣壓控制的
活性炭開始再生時(shí)間的確定
在一套新的設(shè)備開始運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候,主要通過監(jiān)測活性炭處理后出水的雜質(zhì)濃度是否穿造來決定何時(shí)開始對(duì)吸附達(dá)飽和的活性炭進(jìn)行再生操作。如果需去除的雜質(zhì)濃度值接近預(yù)定的大值達(dá)一天或兩天的時(shí)間,例如廢水處理工藝中當(dāng)出水化學(xué)需氧量(COD)的濃度達(dá)到10~20mg/L,或者是當(dāng)檸檬酸溶液精制工藝的濾出液中色素濃度達(dá)到5%。這就說明活性炭吸附已達(dá)飽和,應(yīng)該開始再生處理了(4),在上升流式接觸器中,每一再生周期通常從每一格接觸器底部排出5%一10%的炭;在下降流式接觸器中,如果有兩個(gè)床串聯(lián)則將級(jí)接觸器的全部活性炭排出再生,之后再通過變化相應(yīng)的閥門位置使第二級(jí)接想器轉(zhuǎn)移到級(jí)的位置上,此外亦可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行再生時(shí)間的確定,例如可