處理含鉻廢水
活性炭表面存在大量的含氧基團如羥基(-OH)、羧基(-COOH)等,它們都有靜電吸附功能,對六價鉻產(chǎn)生化學吸附作用,能有效地吸附廢水中的六價鉻,吸附后的廢水可達到國家排放標準
催化和負載催化劑
石墨化炭和無定型炭是活性炭晶型的組成部分,因為具有不飽和鍵,所以表現(xiàn)出類似結(jié)晶缺陷的功能。活性炭因為結(jié)晶缺陷的存在而被作為催化劑廣泛應用,同時,因為其具有大的比表面積及多孔結(jié)構(gòu),活性炭還被廣泛用作催化劑載體。
熱再生法
熱再生法是應用成熟的活性炭再生方法。處理有機廢水后的活性炭在再生過程中,根據(jù)加熱到不同溫度時有機物的變化,一般分為干燥、高溫炭化及活化3個階段。在干燥階段,去除活性炭上的水分等可揮發(fā)性成分。高溫炭化階段是使吸附在活性炭上的部分有機物汽化脫附,部分有機物發(fā)生分解,以小分子物質(zhì)脫附出來,殘余的成分留在活性炭孔隙內(nèi)成為固定炭?;罨A段是通入CO2、CO或水蒸氣等氣體,清理活性炭內(nèi)部結(jié)構(gòu)的微孔,使其恢復吸附活性。再生工藝的核心是活化階段。
熱再生法的再生效率比較高,時間短,應用比較范圍廣泛,但再生過程中炭損失較大,可達5%~10%。同時再生后的炭機械強度有所下降,吸附效率也會有所降低,多次重復再生后喪失吸附性能。
生物再生法
利用微生物的新陳代謝,將吸附在活性炭上的污染物質(zhì)氧化降解的方法稱作生物再生法?;钚蕴康目讖揭话阒挥袔准{米,微生物很難進入其孔隙內(nèi)部,通常微生物細胞酶可以流至細胞胞外,通過活性炭對酶的吸附,在炭表面形成酶促中心,分解污染物,達到再生的目的。生物法的投資和運行費用相對較低,但再生時間較長,水質(zhì)和溫度對再生效果的影響很大。同時,微生物處理污染物的選擇性很強,且一般不能將所有的有機物分解成CO2和H2O,其中間產(chǎn)物仍殘留在微孔中,多次循環(huán)后再生效率會明顯降低。
微波輻射再生法
微波輻射再生法是采用熱再生法的原理而逐漸發(fā)展起來的活性炭再生方法?;钚蕴克降奈劫|(zhì)中大多數(shù)是強極性物質(zhì),它們比活性炭吸收微波的能力強,因此可以用熱解吸的方法來再生。吸附的極性分子,由于微波輻射誘導而極化,相互碰撞、摩擦產(chǎn)生高熱量,從而將微波能量轉(zhuǎn)化為熱能。被吸附的水和有機分子受熱揮發(fā)和炭化,孔道重新打開,恢復吸附活性。同時,活性炭本身吸收微波而升溫,因溫度過高而燃燒,導致燃燒失去一部分炭,炭孔徑擴大。 [10]
微波再生方法的特點是加熱時間短、再生,同時因為加熱過程中是進行選擇性加熱,能耗很低。然而,微波再生方法還不夠成熟,很多重要問題需要亟待解決:①微波加熱的機理研究不夠深入,需要建立模型,獲得更均勻的微波場;②微波發(fā)生器大多由家用微波爐改裝,的微波再生加熱裝置亟待設計和開發(fā)。
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