活性炭再生简介
一、活性炭再生的定义
活性炭的再生(即活化)是指在不破坏活性炭原有结构的情况下，用物理或化学方法除去吸附在活性炭上的吸附剂，以恢复其吸附性能，达到重复使用的目的。
1，活性炭再生的指标和效果。
自燃直接加热回转炉内热活性炭制造装置可以低能耗再生饱和活性炭。活性炭再生利用率可达865，438+0%-92%，再生活性炭的理化指标达到或接近新炭标准，在国内该领域处于领先水平。
2.饱和活性炭再生技术进展
(1)连续生产，质量稳定，易于控制，装置结构新颖，操作简单，基建投资少，设备体积小，设计合理；
(2)烘干、焙烧和活化一次完成；
(3)可接受的活性炭再生范围广，饱和活性炭的颗粒只要小于50目都可以再生，一些导电性较差的饱和活性炭如果难以采用放电加热的再生方式，也可以在该装置中进行活化再生；
(4)活化温度高于800℃的设备正常运行后，无需外部补充热量；
(5)通入活化气体对炭化料进行活化，制造新的活性炭，并补充一定量的空气，达到制造活性炭所需的温度；
(6)制造新炭和再生活性炭的整个操作过程可以自动控制；
3.采用再生方法
根据多年积累的经验，高温加热再生法是首选。高温加热再生法的优点是在再生过程中可以分解许多物质，具有良好的再生环境，因而成为主要的再生方法。常用的高温加热再生方法有:多层活化炉、流化床活化炉和旋转活化炉。采用具有自主知识产权的回转炉。其特点是能使饱和活性炭在炉厅内滚动均匀，活化彻底，特别是与其他炉型相比，具有更稳定可靠的再生质量。
三、活性炭再生的意义
国家先后出台了《中华人民共和国循环经济促进法》和《循环经济“十二五”发展规划》等。，鼓励各行业重视和加强对生产和生活中产生的废弃物的再利用。活性炭作为一种广泛使用的吸附剂，每年在各个行业都有相当大的消耗量。再生饱和活性炭的回用具有很强的经济效益和环境效益，受到国家政策的支持和鼓励。
1，有利于循环经济
活性炭的应用范围越来越广，但在使用过程中容易饱和而失去吸附能力，必须经常更换才能达到使用效果。活性炭价格昂贵，每次更换新炭都会增加企业的运营成本，因此需要考虑饱和活性炭的回收利用，以达到循环经济的目的。
2.有利于节能减排。
如果将1吨饱和活性炭作为废物焚烧，相当于向大气中释放0.128吨二氧化碳。制造1吨优质活性炭需要8吨木材或8吨原煤。活性炭的再生可以大大降低煤炭资源的消耗，减少空气污染，减少能源浪费。
四、饱和活性炭再生模式
活性炭的再生方法有很多，如加热再生、生物再生、湿式氧化、溶剂再生、电化学再生、催化湿式氧化等。
(1)加热再生法
加热再生法是工业上应用最广泛、最成熟的活性炭再生方法。活性炭处理有机废水后的再生过程，根据加热到不同温度时有机物的变化，一般可分为干燥、高温炭化和活化三个阶段。在干燥阶段，活性炭上的挥发性成分主要被除去。在高温炭化阶段，吸附在活性炭上的部分有机物沸腾汽化脱附，部分有机物发生分解反应生成小分子碳氢化合物脱附，残余成分留在活性炭的孔隙中成为“固定碳”。这一阶段温度会达到800 ~ 900°c，为了避免活性炭氧化，通常在真空或惰性气氛下进行。在下一个活化阶段，将气体如CO2、CO、H2或蒸汽引入反应器，以清洁活性炭的微孔并恢复其吸附性能。活化阶段是整个再生过程的关键。热再生法虽然具有再生效率高、适用范围广的特点，但在再生过程中，需要外加能源加热，投资和运行费用较高。
(2)生物再生法
生物再生是利用驯化的细菌来分析吸附在活性炭上的有机物，并进一步将其消化为H2O和CO2的过程。生物再生法类似于污水处理中的生物法，好氧法和厌氧法也有区别。因为活性炭本身的孔径很小，有的只有几个纳米，微生物无法进入这样的孔隙。一般认为再生过程中会发生细胞自溶，即细胞酶会流出细胞，活性炭可以吸附酶，从而在炭表面形成酶中心，从而促进污染物的分解，达到再生的目的。生物法简单易行，投资和运行费用低，但耗时长，受水质和温度影响大。
(3)湿式氧化再生法
在高温高压条件下，以氧气或空气为氧化剂，将液相中吸附在活性炭上的有机物氧化分解成小分子，称为湿式氧化再生法。实验得到活性炭的最佳再生条件为:再生温度230℃，再生时间65438±0h，充氧压力20.6MPa，加碳量65438±05g，加水量300mL。再生效率达到(45±5)%。经过五次循环再生后，再生效率仅下降了3%。活性炭表面微孔的部分氧化是再生效率下降的主要原因。
(4)溶剂再生法
溶剂再生法是利用活性炭、溶剂和吸附质之间的相平衡关系，通过改变温度、溶剂的pH值等条件来打破吸附平衡，从而将吸附质从活性炭上脱附下来。溶剂再生法更适合于可逆吸附，如高浓度、低沸点有机废水的吸附。具有很强的针对性。往往一种溶剂只能解吸部分污染物，而水处理过程中污染物种类繁多，某一种特定溶剂的适用范围较窄。
(5)电化学再生法
电化学再生是一种正在研究的新型活性炭再生技术。在这种方法中，活性炭被填充在两个主电极之间，并且在电解质中施加DC电场。在电场的作用下，活性炭被极化，一端成为阳极，另一端成为阴极，形成微电解池。还原反应和氧化反应可以分别发生在活性炭的阴极和阳极，因此吸附在活性炭上的污染物大部分被分解，小部分由于电泳力而脱附。该方法操作简单，效率高，能耗低，处理对象受限制少。如果处理工艺完善，可以避免二次污染。
(6)催化湿式氧化法
传统的湿式氧化法再生效率低，能耗高。再生温度是影响再生效率的主要原因，但提高再生温度会增加活性炭的表面氧化，从而降低再生效率。因此，人们考虑借助高效催化剂，采用催化湿式氧化法再生活性炭。同济大学水环境控制与资源利用国家重点实验室的研究人员正在进行这方面的研究。随着可持续发展理念的深入人心，活性炭再生技术和工艺越来越受到重视。