[发明专利]一种吸附可生物降解污染物饱和的活性炭再生系统及方法

说明书

本发明涉及一种吸附可生物降解污染物饱和的活性炭再生系统及方法，当颗粒活性炭对工业废水进行长时间吸附后，会达到饱和状态，利用超声波发生器和曝气设备，可以振荡出活性炭表面及内部的大多数污染物，运行一段时间后排出废液，关闭超声波发生器，接着通入清水，加入已经培养好的能够定向吸附某类污染物的微生物泥水，对残余的污染物进行降解去除，通过超声波和微生物的协同作用，绝大多数的污染物得以去除，打开超声波发生器，进行最后的清洗，可以恢复颗粒活性炭的吸附性能，延长其使用寿命。

技术领域

本发明涉及工业废水处理领域，具体涉及一种吸附可生物降解污染物饱和的活性炭再生系统及方法。

背景技术

颗粒活性炭具有较大的比表面积和发达的孔隙结构，表现出较优的吸附性能，在处理生活污水、有机废水以及水的深度净化方面应用较多。颗粒活性炭是工业企业中常用的一种吸附剂，当其吸附饱和后，需要外运并进行再生，然而每吨三千元左右的再生费用，会给企业造成一定的经济负担。因此，寻求一种经济性高且容易实现企业自再生饱和活性炭的方法显得格外重要。

我国常用的活性炭再生方法有热再生法、化学试剂再生法、电化学再生法、超声波再生法、光催化再生法等，目前已有许多专利采用了两种及两种以上的再生技术联用。如公开专利号CN105597717A所示，该专利设计的光电协同反应再生反应器，能够实现二氧化钛的光催化反应和三维BDD电极电化学氧化反应，为粉末活性炭的再生提供了一条新思路。但该装置通过隔网分离颗粒活性炭与粉末活性炭，需根据实际使用的粉末活性炭孔径大小不断改变隔网尺寸，带来操作的不便，且制备负载二氧化钛的颗粒活性炭过程较为繁琐。又如公开专利号CN102974138A所示，该专利利用蒸汽加热活性炭颗粒至90℃左右，启动超声波发生器，振荡去除活性炭表面的污垢，接着采用水洗，实现饱和活性炭的再生。相对于传统的高温加热再生法，该法耗能较少且再生后的活性炭效能较高。公开专利号CN102658101A综合使用了超声波与Fenton试剂氧化再生法，通过反应生成高氧化电位的·OH，可以把有机物氧化成小分子物质，恢复活性炭的吸附能力，且再生时间短，可再生次数多。

超声波再生法通过超声波发生器带动振针高频振动，可以产生能量很高的空化泡，空化泡在溶液中增大，再破裂成小气泡，产生的高压冲击波作用于活性炭表面，可恢复活性炭的吸附能力。国内已有许多研究证实了该法的可操作性并且通过试验探究其最佳运行条件。

微生物再生法具有清洁无污染、投资运行成本低、活性炭损耗率低等优点而显示出较好的发展前景，公开专利号CN104815633A利用微生物再生吸附饱和壬基酚的活性炭，获得了较高的再生率。通过预处理新鲜活性炭、饱和吸附壬基酚、配置微生物溶液、控制再生条件等操作，实现了目标污染物的高效去除。

鉴于超声波再生与其他再生技术联用显示出较好的通用性，将超声波再生与微生物再生联用具有可行性，能够实现工业企业自再生饱和活性炭的目的，大幅降低再生成本。经过超声波与微生物的协同作用，超声波清洗后的再生炭在物理吸附方面得到了较大的恢复。

发明内容

为实现工业企业自再生饱和活性炭，本发明提出了一种吸附可生物降解污染物饱和的活性炭再生系统及方法。

该系统综合了超声波再生法和微生物再生法的优点，通过超声波的振荡可去除表面及内部的大多数污染物，通过微生物可以降解残留在活性炭表面的污染物，通过微生物分泌的胞外酶可以进入活性炭微孔结构，降解部分污染物。

本发明提供的技术方案是：