木質活性炭再生方法
1、傳統再生方法:
1.1、熱再生法
熱再生法是目前應用最多,工業上最成熟的活性炭再生方法。熱再生法雖然有再生效率高、應用范圍廣的特點,但在再生過程中,須外加能源加熱,投資及運行費用較高。
1.2、生物再生法
生物再生法是利用經馴化過的細菌,解析活性炭上吸附的有機物,并進一步消化分解成H2O和CO2的過程。方法簡單易行,投資和運行費用較低,但所需時間較長,受水質和溫度的影響很大。且針對性很強,就特定物質專門馴化,降解不徹底,多次循環后再生效率會明顯降低,因而限制了其工業化應用。
1.3、濕式氧化再生法
濕式氧化再生法處理對象廣泛,適宜處理毒性高、生物難降解的吸附質。但對于某些難降解有機物,可能會產生毒性更大的中間產物,而且溫度和壓力須根據吸附質特性而定,這直接影響炭的吸附性能恢復率和炭的損耗。這種再生法的再生系統附屬設施多,操作較麻煩。
1.4、溶劑再生法
溶劑再生法是利用活性炭、溶劑與被吸附質三者之間的相平衡關系,通過改變溫度、溶劑的pH值等條件,打破吸附平衡,將吸附質從活性炭上脫附下來。針對性較強,應用范圍較窄,再生不徹底,影響吸附性能的恢復率,會帶來二次污染,應用受到限制.傳統的活性炭再生技術除了各自的弊端外,通常還有三點共同的缺陷:(1)再生過程中活性炭損失往往較大;(2)再生后活性炭吸附能力會有明顯下降;(3)再生時產生的尾氣會造成空氣的二次污染。因此,人們或對傳統的再生技術進行改進,或探索全新的再生技術。
2、新型再生法:
2.1、超聲波再生法
用超聲波的脈動對活性炭進行攪拌,加上“空化泡”爆裂的沖擊,促使吸附表面的物質迅速解吸達到再生的效果。超聲波再生最大特點是,只在局部施加能量即可達到再生的目的。超聲波再生能耗小,工藝及設備簡單,炭損失小、耗水量少,且可回收有用物質。超聲波再生法的再生效率,主要取決于超聲作用時間、處理溫度、炭粒粒徑、吸附類型等因素。延長作用時間再生率會相應增加,但時間達到一定時,再生率沒有明顯增加了。這一現象與超聲產生空穴的規律是一致的,超聲反應一定時間后,溶液中空穴濃度將達到飽和。隨著溫度升高,吸附質分子的振動動能增加,使吸附質分子容易脫離活性炭表面而進入液體或氣體。通常是低溫有利于吸附的進行,升高溫度有利于吸附質從吸附劑上脫附。活性炭粒徑越小,再生率越高,但粒徑小到一定程度時,炭粒和再生廢液迅速分離將較難進行。
2.2、TiO2光催化再生法
其顯著特點是在借助光催化劑表面受光子激發產生的高活性強氧化劑·OH自由基,將水體中絕大多數的有機及部分無機污染物氧化,使其逐步氧化降解,最終生成CO2、H20等無害或低毒物質,活性炭內的吸附位逐步空出,從而實現活性炭的光催化再生。TiO2光催化技術是近年迅速發展起來的一種發展前景相當看好的環境友好高級氧化技術。如果能將光催化技術應用到活性炭再生中去,則會提供一種全新的活性炭再生方法。這種活性炭的再生方法增強活性炭的凈化能力,光催化反應速率,還能將反應的副產物吸附使污染物完全凈化。