[发明专利]一种利用超声和光催化协同再生粉末活性炭的方法

说明书

本发明公开了一种利用超声和光催化协同再生粉末活性炭的方法，所述方法包括如下步骤：(1)将吸附饱和后的粉末活性炭投入自制反应槽装置中，向其中加入自来水混合均匀，制得混合液；(2)启动超声、打开紫外灯，使超声与光解同时作用于步骤(1)制得的混合液；(3)反应结束后将经过步骤(2)再生处理的混合液排出，过滤分离并烘干，即获得再生后粉末活性炭；本发明方法使活性炭获得较大程度再生而能够循环使用，且再生尾水易处置或亦可循环利用。

技术领域

本发明属于环保技术领域，由其涉及一种利用超声和光催化协同再生粉末活性炭的方法。

背景技术

粉末活性炭具有大比表面积、吸附力强、性能稳定、絮凝与助过滤等特点，广泛应用于化工、食品、医药等产品的脱色、除杂精制和污水净化等领域。随着人类社会的发展，活性炭的消耗量越来越大，同时活性炭制备工序复杂、成本高，若将使用后活性炭直接舍弃，不仅造成资源浪费，而且易导致二次污染。因此需要寻求一些途径将吸附饱和后活性炭进行再生活化，在一定程度上使其得到循环利用。

近年来，国内外活性炭的再生方法主要包括：热再生法、溶剂再生法、生物再生法、湿式氧化再生法等，就目前而言，热再生法因其工序简单依然是活性炭再生的主流方法，但以上这些方法均存在再生时间长与再生效率低等问题。如专利CN106944025A公开了通过干燥和炭化后升温并融入水蒸气的方法再生粉末活性炭，此法工艺简单，但无法适应于废水处理后的粉末活性炭再生，在处理过程中易扬尘且反应不均匀，难以处理，同时在炭化与活化过程中产生的废气也容易造成二次污染。

不仅如此，大多数方法常受各种因素制约，诸如化学再生法需合适的化学反应、生物再生法取决于吸附剂的挥发性能、单一溶剂再生受制于特殊的吸附剂溶解参数，且往往只是侧重于吸附质从活性炭表面脱附即止，有机物难以从本质上获得根本性地降解去除，尤其是溶剂再生法，从活性炭表面脱附有机分子直接进入再生试剂溶液中，进而产生了后续废水的处置问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明申请人提供了一种利用超声和光催化协同再生粉末活性炭的方法。本发明方法使活性炭获得较大程度再生而能够循环使用，且再生尾水易处置或亦可循环利用。

本发明的技术方案如下：

一种利用超声和光催化协同再生粉末活性炭的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)将吸附饱和后的粉末活性炭投入自制反应槽装置中，向其中加入自来水混合均匀，制得混合液；

(2)启动超声、打开紫外灯，使超声与光解同时作用于步骤(1)制得的混合液；

(3)反应结束后将经过步骤(2)再生处理的混合液排出，过滤分离并烘干，即获得再生后粉末活性炭；

所述自制反应槽装置包括再生反应槽、超声反应器、紫外光灯；其中再生反应槽是由铝板组装而成，整体尺寸为50×30×40cm，铝板厚度8mm，内表面涂覆了0.5mm厚的半导体TiO₂；在反应槽上方中心位置放置紫外光灯；在顶部盖板两侧对称位置共插入四根超声探棒，反应槽内探棒长度为35cm，有效超声段15cm，感受超声范围5cm，探棒外端接线连接超声启动装置，每根探棒功率3kw，超声频率可调节。

步骤(1)中所述吸附饱和后的粉末活性炭质量与自来水的体积比为1:20～40Kg/L；所述混合液总量不超出反应槽总容量的2/3。

步骤(2)中所述超声频率为40～80KHz。

步骤(2)中所述紫外光灯功率为200～400W。

步骤(3)中所述反应时间为4～6h，烘干时间为10～12h。

本发明有益的技术效果在于：