[发明专利]一种活性炭再生的方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种活性炭再生方法，属于环保技术领域。

背景技术

活性炭是一种孔隙结构非常发达、比表面积极大、无毒无味的吸附材料，对分子吸附能力很强，目前在城市污水、工业废水深度处理和污染水源净化方面的应用非常广泛。而用过的活性炭若不进行回收不仅是一种资源浪费，并且会对环境造成二次污染，因此，从经济和环保的角度考虑，活性炭的再生具有重要意义。活性炭再生是指在不破坏活性炭原有结构的前提下，用物理或化学方法去除吸附于活性炭微孔的吸附质，恢复其吸附性能的过程。目前活性炭再生方法主要有超声波再生法、电化学再生法、超临流体再生法、溶剂再生法、氧化再生法、热再生法、生物再生法等。通常，现存的活性炭再生方法存在以下不足：①活性炭损失较大；②再生后吸附能力会有明显下降；③再生时产生的尾气会造成二次污染；④再生条件苛刻，可实施性难度较大，成本费用较高，经济效益低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种炭损失少，再生后活性好的活性炭再生方法。

本发明的处理方法具体包括以下步骤：

（1）在耐腐蚀反应容器中，向失活活性炭中添加酸,调节pH值至0.5～2，搅拌20～40min，活性炭成液状，过滤，水洗去酸； 

（2）将活性炭置于真空加热装置中，并保持真空度0.05MPa～0.08MPa，持续升温至250～600℃，再保持8～12h。

由于活性炭具有中孔及微孔，可吸附重金属和有机污染物，在普通的污水中一般都含有钙镁铁锰等金属离子和硅酸等元素，这些离子在水中一些稳定的氧化物结垢，稳定附着在活性炭上堵塞孔道，降低活化效率。本发明所提供的活性炭活化再生方法，通过酸调理可以溶解金属氧化物等，破坏部分有机物。真空煅烧阶段，使活性炭吸附的有机物分解挥发,活性炭孔道得以恢复。

作为一种优选，还可以向步骤（2）处理后的活性炭喷入少量的水蒸气，以增加亲水性羟基基团，进一步促使活性炭活；喷入水蒸气温度在160~260℃，喷入量为活性炭质量的1%~5%。

步骤（2）中，可以在60~180分钟升温至250~650℃。

失活的活性炭经过本方法处理后，充氮或真空冷却至300℃以下，开启真空加热装置的真空阀，维持正常压力，冷却至室温，取出后即可重复使用。

失活的活性炭经过本方法处理后，吸附活性得到恢复，接近使用前的指标。活性炭的再生后质量指标：

（1）活性炭损失率低于5%。

（2）每克活性炭吸附亚甲蓝值105mg，达到GB/T 13804.2-1999《木质净水用活性炭》二级品质量标准。

本发明的有益效果在于：

由于污水处理过程中，低污染的污水采用加药和高级氧化方法处理成本高，运行控制要求高，而采用活性炭物理吸附，具有较高的污染物去除效率及脱色效率，但吸附饱和的活性炭采用传统再生方法，需要温度高800℃以上、时间3天，废气污染重。采用本方法可以大大提高再生处理效率，节省能耗和时间。

具体实施方式

实施例1

在5L耐腐蚀玻璃容器中，向1kg湿活性炭添加36.5wt%盐酸30mL，加入2L水， 调节pH值在0.5，玻棒搅拌20min；液态活性炭用泵送入过滤面积0.2平方米的不锈钢板框中，压滤脱去酸性水，再补充10L水洗去酸。将脱酸后湿活性炭置入真空加热炉膛内，保持较低的真空度0.05MPa并持续升温，2h后温度升至650℃后，稳定温度和压力，保持12h；打开炉外供汽阀，通过放在活性炭层底层的穿孔管，喷入少量的高温水蒸气，喷水量40g，保持炉内负压30min，待温度降至300℃以下，然后开启真空阀，维持正常压力，冷却至室温。

通过上述步骤得到的再生活性炭，净化污水和进行亚甲蓝吸附指标检验。原水COD值250mg/L，浊度10，颜色为淡黄色，新活性炭和再生活性炭投加量1g/每升水，对COD的去除率都可达到80%以上，去除浊度达90%以上，出水均为无色，亚甲蓝吸附值105mg/g以上。

实施例2