所謂再生,就是吸附劑本身不發生或極少發生變化的情況下,用某種方法將吸附質從吸附劑的微孔中除去,恢復它的吸附能力,以達到重復使用的目的。活性炭的再生主要有以下幾種方法:
(1)加熱再生法:在高溫下,吸附質分子提高了振動能,因而易于從吸附劑活性中心點脫離;同時,被吸附的有機物在高溫下能氧化分解,或以氣態分子逸出,或斷裂成短鏈,因之也降低了吸附能力。
加熱再生過程分五步進行:
1)脫水:使活性炭和輸送液分離。
2)干燥:加溫到100-150℃,將細孔中的水分蒸發出來,同時使一部分低沸點的有機物也揮發出來。
3)碳化:加熱到300-700℃,高沸點的有機物由于熱分解,一部分成為低沸點物質而揮發,另一部分被碳化留在活性炭細孔中。
4)活化:加熱到700-1000℃,使碳化后留在細孔中的殘留碳與活化氣體(如蒸氣、CO2、O2等)反應,反應產物以氣態形式(CO2、CO、H2)逸出,達到得新造孔的目的。
5)冷卻:活化后的活性炭用水急劇冷卻,防止氧化。
上述2-4步在一個多段再生爐中進行,圖15-6所示的是目前采用最廣泛的一種再生爐。爐內分隔成4-9段爐床,中心軸轉動時帶動耙柄使活性炭自上段向下段移動。六段爐的第一、二段用于干燥,第三、四段用于碳化,第五、六段為活化用。爐內保持微氧化氣氛,既供應氧化所需要的氧氣,又不致使炭燃燒損失。采用這種再生爐時,排氣中含有甲烷、乙烷、乙烯、焦油蒸氣,二氧化硫、一氧化碳等氣體,應該加以凈化,防止污染大氣。
(2)化學再生法:通過化學反應,可使吸附質轉化為易溶于水的物質而解吸下來。例如,處理含鉻廢水時,用濃度為10-20%的硫酸浸泡活性炭4-6h,使鉻變成硫酸鉻溶解出來;也可用氫氧化鈉使六價鉻轉化成Na2CrO4溶解下來。再如,吸附苯酚的活性炭,可用氫氧化鈉再生,使其以酚鈉鹽的形式溶于水而解吸。
化學再生法還包括使用某種溶劑將被活性炭吸附的物質解吸下來。常用的溶劑有酸、堿、苯、丙酮、甲醇等。化學氧化法也屬于一種化學再生法。
(3)生物再生法:利用微生物的作用,將被活性炭吸附的有機物氧化分解,從而可使活性炭得到再生。此法目前尚處于試驗階段。