活性炭再生办法

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活性炭常识

活性炭的作用：防毒、除毒、脱色、去臭

活性炭具有一种强烈的“物理吸附”和“化学吸附”的作用，可将某些有机化合物吸附而达到去除效果，利用这个原理，我们就能很快而有效地去除水族箱水质中的有害物质、臭味以及色素等等，使水质获得直接而迅速的改善。水族市场出售有多种活性炭产品，许多水族爱好者很难辨别它们的好坏。有的产品根本只是木炭而已，无法有效地去除有害物质，这种从表面上看起来象木炭的产品，通常具有光泽，最好不要购买。好的活性炭产品是经过“活化处理”的，所谓“活化处理”是指在制造过程中，将活性炭的孔隙率给予显著地提高，使其更具吸附力。但是产品是否 更换后, 再生后的活性炭其用途仍可连续重复使用及再生。

活性炭产品之间如何区分，应该如何选择活性炭呢？

活性炭是由各种富含碳的原料制造而成。因此，用不同的原料制造的活性炭必然会有不同的特性。一般来说，以煤为原料制造的活性炭通常采用水蒸气或二氧化碳气体活化，产品的形状以颗粒状为主，其孔径分布以微孔居多，更适合于吸附液相和气相中分子量和分子直径较小的物质，吸附性能指标通常以亚甲蓝吸附值和碘吸附值表示；以木屑为原料制造的活性炭通常采取化学法活化，产品的形状以粉状为主，其孔径分布可通过调节化学活化剂的配比来进行控制，比较灵活，既可以制造出孔径分布以微孔居多的产品也可制造出孔径分布中

孔（过渡孔）占较大比例的产品，后者则比较适合于吸附液相中分子量和分子直径较大的物质吸附性能指标以焦糖脱色率表示；以果壳类为原料制造的活性炭通常采取水蒸气和二氧化碳气体活化，产品的形状以颗粒状为主，由于其特殊材质的因素，其孔径分布介于上述两类活性炭之间，因此其应用范围更为广泛，缺点是受国内原材料的限制，成品较高。

活性炭有什么性能指标呢？

活性炭产品的性能指标可分为物理性能指标、化学性能指标、吸附性能指标。三种性能指标对活性炭的选择和应用都起到非常重要的作用。

主要物理性能指标有：形状、外观、比表面积、孔容积、比重、目数、粒度、耐磨强度、漂浮率等。

（1

a

b

干燥----

碳化-

活化---加热到700摄氏度以上，使留在活性炭中的碳和活化气体反应，逸出所生成的气态产物，重新造孔。

冷却---活化后急冷以防氧化。

（2）无热再生

（3）移动床再生

（4）流化床再生

（5）加热再生

（6）生物再生

（7）催化废炭再生

（8）微波再生

（9）超生再生

（10）化学法再生

（11）用表面活化剂再生

(12)

1

(1)

图1

(2)

图2有机溶剂再生工艺流程

采用药剂洗脱的化学再生法，有时可从再生液中回收有用的物质，再生操作可在吸附塔内进行，活性炭损耗较小，但再生不太彻底，微孔易堵塞，影响吸附性能的恢复率，多次再生后吸附性能明显降低。

1．2生物再生法

利用经过驯化培养的菌种处理失效的活性炭，使吸附在活性炭上的有机物降解并氧化分解成C02和H20，恢复其吸附性能，这种利用微生物再生饱和炭的方法，仅适用于吸附易被微生物分解的有机物的饱和炭，而且分解反应必须彻底，即有机物最终被分解为C02和H20，否则有被活性炭再吸附的可能。如果处理水中含有生物难降解或难脱附的有机物，则生物再生效果将受影响。

生物再生试验流程见图3。吸附试验时4柱串联运行，再生运行时4柱并联操作。

近年来利用活性炭对水中有机物及溶解氧的强吸附特性，以及活性炭表面作为微生物聚集繁殖生长的良好载体，在适宜条件下，同时发挥活性炭的吸附作用和微生物的生物降解作用，这种协同作用的水处理技术称为生物活性炭(BiologicalActivatedCarbon，BAC)。这种方法可使活性炭使用周期比通常的吸附周期延长多倍，但使用一定时期后，被活性炭吸附而难生物降解的那部分物质仍将影响出水水质。因此在饮用水深度处理运行中，过长的活性炭吸附周期将难以保证出水水质，定期更换活性炭是必须的。

图3生物再生试验流程

1．3

200～1．4

应用。

1．5

(1)

(2)

稳定。因此，对用于水处理的活性炭的再生，普遍采用高温加热法。

经脱水后的活性炭，加热再生全过程一般需经过下述3个阶段。

(1)干燥阶段。将含水率在50％～86％的湿炭，在100-150℃温度下加热，使炭粒内吸附水蒸发，同时部分低沸点有机物也随之挥发。在此阶段内所消耗热量占再生全过程总能耗的50％一70％。

(2)焙烧阶段，或称碳化阶段。粒炭被加热升温至150～700℃。不同的有机物随温度升高，分别以挥发、分解、碳化、氧化的形式，从活性炭的基质上消除。通常到此阶段，再生炭的吸附恢复率已达到60％～85％。

(3)活化阶段。有机物经高温碳化后，有相当部分碳化物残留在活性炭微孔中。此时碳化物需用水蒸汽、二氧化碳等氧化性气体进行气化反应，使残留碳化物在850℃左右气化成CO2，CO等气体。使微孔表面得到清理，恢复其吸附性能。

残留碳化物与氧化性气体的反应式如下：

C+O2→CO2↑

C+H2O→CO↑+H2↑

C+CO2→2CO↑

1％，CO含量为

3

3．1

炭损耗率)再生电耗仅0．

放电高温加热再生法与直接通电式再生法的类同点是利用了炭自身导电性并具有电阻这一特性。但放电高温加热再生是控制能量，使其强制形成脉冲电孤，对被再生的炭进行放电，放电频率在3000次／min左右，使再生全过程在5～10min完成，再生温度达到800-900℃。

3.2放电过程的功能

放电再生所以具有卓越效果，在于放电过程中有下述功能：

(1)高温使吸附的有机物迅速气化、碳化。