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廣東韓研活性炭科技股份有限公司
閱讀:7487發(fā)布時間:2021-9-30
常規(guī)活性炭再生方法
1.熱再生過程
其中,活性炭再生是目前應用最多、成熟方法。活性炭處理有機廢水后,根據(jù)加熱到不同溫度對有機物的變化,一般分為干燥、高溫炭化和活化三個階段。干燥期主要是活性炭上的揮發(fā)物去除。高溫炭化階段是將部分吸附在活性炭上的有機物煮沸、汽化脫附,一部分有機物發(fā)生分解反應生成小分子烴脫附出來,剩余組分在活性炭孔隙中形成“固定炭"。此階段溫度可達800~900℃,一般在抽真空或惰性氣氛中,避免活性炭氧化。在向反應釜內注入CO2、 CO、H2或水蒸氣等氣體,使活性炭的微孔恢復吸附性能,這是整個再生工藝的關鍵。盡管熱再生法具有再生效率高、應用范圍廣等特點,但再生過程需要外加能量加熱,投資和運行費用較高。
2.生物再生技術
利用馴化細菌,解析吸附在活性炭上的有機物,進一步消化分解為H2O和CO2,從而實現(xiàn)生物再生。在污水處理中,生物法與生物法相似,有好氧方法和厭氧方法。因為它們本身的孔徑很小,有的只有幾納米,微生物就無法進入這種孔隙。通常認為在再生過程中會發(fā)生細胞自溶現(xiàn)象,也就是細胞酶流至胞外,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。生物學方法簡單易行,投資與運行費用低,但所需時間長,受水質和溫度的影響較大。
3.濕式氧化再生
該工藝是在高溫高壓下,以氧或空氣為氧化劑,將在液相中活性炭上吸附的有機物氧化分解成小分子,這就是濕式氧化再生法。試驗得到的活性炭*再生條件是:再生溫度230℃,再生時間1 h,氧氣 pO20.6 MPa,加水300 mL。再生化率(45±5)%,經5次循環(huán)再生后再生效率僅下降3%。其再生效率下降的主要原因是表面微孔部分氧化。
常規(guī)活性炭再生技術除各自的缺點外,一般有三個共同的缺點:
⑴再生過程中活性炭的損耗較大;
再生劑處理后活性炭的吸附量會顯著降低;
回收過程中排放的尾氣會對空氣造成二次污染。
為此,人們在改進傳統(tǒng)的再生技術或開發(fā)全新的再生技術。
其它新技術
1.溶劑再生過程
溶劑再生法是利用活性炭、溶劑和被吸附質三者之間的相平衡關系,通過改變溫度、溶劑的酸堿度等條件,打破吸附平衡,將吸附質從活性炭上分離下來。
溶液再生法比較適合于對高濃度、低沸點有機廢水的可逆吸附。其針對性較強,往往一種溶劑只能脫附一些污染物,而水處理過程中污染物種類多、變化大,所以一種特殊溶劑的應用范圍比較窄。
2.電化學再生
電化學再生是目前正在研究的一種新型活性炭再生技術。本發(fā)明將活性炭充填于兩個主電極之間,在電解液中加一直流電場,使活性炭在電場作用下極化,一端為陽極,另一端為陰極,形成一個微電解槽,活性炭的陰極部位和陽極部位可分別發(fā)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。此法操作簡便,效率高,能耗低,而且對處理對象的限制較小,若處理工藝完善,可避免二次污染。
試驗表明,電化學再生活性炭再生效率高,可達90%以上。另外,對工藝參數(shù)進行了研究,發(fā)現(xiàn)再生位置是活性炭再生工藝中最主要的影響因素,再生電流和再生時間對活性炭的電化學再生效果影響最大,再生電流和再生時間也影響最大。
3.超臨界流體再生技術
根據(jù)最新研究資料,CO2臨界點附近的再生效率變化較大,而未烘干的活性炭需延長再生時間。對于氨基苯磺酸,CO2超臨界流體再生的最佳溫度為308 K,在308 K以上時再生不受影響;當流速大于1.47×10-4 m/s/s時,流速不影響再生;用 HCl溶液處理后,活性炭再生效果會明顯提高。對于苯,隨著溫度的降低,再生效率在低氣壓下下降;在16.0 MPa壓力下,再生效率好為318 K,隨著流速的增加,再生效率也隨之提高。
4.超聲波再生技術
因為活性炭熱再生需要將全部活性炭、被吸附物質和大量水分加熱到較高的溫度,有時甚至達到汽化溫度,因而能耗大,工藝設備復雜。實際上,如在活性炭吸附面施加能量,使被吸附物質獲得足夠的能量,與吸附表面分離,再返回到溶液中去,則可實現(xiàn)再生活性炭。超聲再生正是針對這一點提出的。超聲波再生的最大特點是只在局部施加能量,而不需要大量的水溶液和活性炭加熱,因此所產生的能量很少。
結果表明,經超聲再生后再生的排出液溫度僅提高2~3℃。對1 L活性炭的處理,每處理50 W的超聲波發(fā)生器,相當于每m3活性炭再生100 kWh,每再生一次的活性炭損耗只有干燥物的0.6%~0.8%,耗水則是活性炭體積的10倍。但是它只對物理吸附有效,再生效率僅為45%左右,活性炭的孔徑大小對再生效率有較大的影響。
5.微波輻射再生技術
在熱再生的基礎上,提出了一種基于微波輻射再生的活性炭再生技術。它的原理是以電力為能源,通過微波輻射加熱實現(xiàn)再生。再生效率好的試驗結果出現(xiàn)在 HI (W)和輻射時間約為80 s時。通過對比,我們發(fā)現(xiàn)微波功率對再生后活性炭碘值的恢復影響最大,其次是輻射時間,其次是對活性炭的吸附。微波爐輻射再生活性炭的時間短。其設備結構簡單,能耗低,具有良好的應用前景。但微波加熱使有機物脫附過程中是否存在中間產物,尚需進一步研究。
6.催化濕式氧化
常規(guī)濕法氧化再生效率低,能耗大。再生溫度是影響再生效率的主要原因,但再生溫度過高會導致活性炭表面氧化,降低再生效率。為此,人們考慮采用高效的催化劑,用催化濕式氧化再生活性炭。同濟大學水環(huán)境控制與資源化研究國家重點實驗室的科研人員正在進行這方面的研究。
伴隨著可持續(xù)發(fā)展理念的深入,活性炭的再生過程和再生技術也越來越受到關注。近年來,一些傳統(tǒng)活性炭再生技術和工藝有了新的改進和突破。與此同時,新的再生技術正在興起。這幾種新興技術的工藝路線不夠成熟,還不能工業(yè)化應用。但是,它們的出現(xiàn),給活性炭的再生帶來了新的思路和探索。
物理化學作用
又稱氣體活化,是指在800-950℃的高溫下,通過與炭質作選擇性炭的氧化,使炭質在800-950℃之間形成。
化學性活化
在化學活性體系中,原料炭和活化劑直接調和、炭化和活化同時進行反應,可減少生成碳氫化合物和氧化物,但化學活化劑的污染和回收是另一個需要考慮的問題。氯化鋅和磷酸是常用的活化劑。
人們普遍認為使用活性炭沒有安全問題,但實際上并不絕對安全,在使用活性炭時,一定要注意活性炭的特性以及使用活性炭的安全性。
有關火災
1)活性炭被列入危險化學品目錄,屬于易燃物品,編號42521。點火后不會有火焰燃燒,只有無煙燃燒。
2)活性炭燃燒時如果通風不足,會產生有毒的一氧化碳。
有關儲存
1)活性炭必須盡可能儲存在建筑物內,盡可能防火。
2)活性炭不能與氧化劑混合使用
3.儲存處禁止明火,火花及吸煙
滲漏處理
泄露:隔離污染區(qū)域,限制進入。關閉火源。急救人員最好配帶自給式呼吸器和防毒服。
消防處理
燃燒性:可燃。消毒劑:水,泡沫,二氧化碳,砂土。火災附近可用的滅火介質。
應急處理
吸氣:迅速離開現(xiàn)場到空氣新鮮處。維持呼吸暢通。如果呼吸困難,給予氧氣。如果呼吸停止,立即進行人工呼吸。醫(yī)療。
誤食:誤服者用水漱口。醫(yī)療。
與皮膚接觸:立即脫掉被污染的衣服,用大量清水沖洗至少15分鐘。醫(yī)療。
眼接觸: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,然后就醫(yī),凈水。
1.使用前應清潔除塵,否則這些黑色粉塵可能會暫時影響水質的清潔。但是不推薦直接用新鮮自來水沖洗,因為活性炭的多孔隙會大量吸收自來水中的氯以及漂白粉,在隨后的過濾過程中,對水質造成的損害,不需要我多言。
2.通過日常生活中簡單的清洗,就不能將被活性炭孔隙堵塞的雜物清理干凈。因此,活性炭一定要定期更換,以免活性炭因“吸附飽和"而失效。而且在換水的時候最好不要等到壞了再換水,這樣可以保證活性炭可以不斷的將水族箱水質中的有害物質清除掉。活性碳的更換是每月1-2次
3.活性炭處理水質的效率與它的處理量有關,通常是“量多處理水質的效果也比較好"。
4.使用定量活性炭后,在使用初期應定期觀察水質的變化,注意觀察情況,以便判斷何時需要更換活性炭失效的時間。
5.在使用治療魚病的藥劑時,活性炭應暫時移走,暫停使用。否則活性炭吸附藥物就會降低療效。
6.活性炭在長時間吸附有毒氣體時,常將室外排出。若長期吸附會自身釋放出吸附的毒氣。活性炭本身不會分解有毒氣體,作用和窗戶一樣,室內有毒最重要的還是要多開窗戶。
要注意的
1、運輸和裝卸:活性炭在運輸過程中,不能用鐵鉤拖拉,不能與硬質材料混裝,不能強烈振動、磨擦、踩、砸,嚴禁拋擲,應輕裝輕卸,以減少炭粒破碎,影響使用。
貯存:應存放在陰涼干燥處,防止內外包裝袋破裂,防止受潮吸附空氣中其他物質,影響使用效果。禁止混放有毒、有害氣體或揮發(fā)性物質,存放時遠離污染源。
3、禁止水浸:活性炭屬于多孔吸附類物質,因此,在運輸、貯存、使用過程中,必須絕對防止水浸,由于水浸后,活性炭比表面填充了活性孔隙,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展開表面,使氣體不能與活性炭展開表面接觸而失去應用效果,如氣體中含有此類物質,應在氣體進入活性炭床之前進行清除(最好有除焦設備),以達到良好的應用效果。
5、防火:活性炭在儲存或運輸過程中,避免與火源直接接觸,以防著火。再生活性炭時避免進氧,再生*,再生后必須用蒸汽冷卻到800℃以下,否則溫度過高,遇氧,活性炭自燃。
6、使用:在裝填過程中應先篩去因搬運而產生的碎屑。再逐層均勻鋪開,不能直接從進料孔處倒入,以免使大小顆粒填充不均勻,最終導致氣體偏流,影響使用效果。裝完后,開車前應先吹空,吹出活性炭表面的附塵,避免開車后粉塵進入后段,影響正常生產。
7、安全需知:濕活性炭需要從空氣中去除氧氣,在安全、密封的容器中消耗氧氣會產生有
環(huán)保在線 設計制作,未經允許翻錄必究 .? ? ?
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