环翠颗粒活性炭山楂壳

活性炭光催化再生法
光催化再生法的原理是利用一定波长范围的光，在某种催化剂存在的条件下，通过光化学反应将吸附质氧化分解，从而使饱和活性炭的吸附性能得到恢复。在水溶液中，光催化剂如锐钛矿型TiO₂等表面受光子激发将产生高反应活性的羟基自由基，可将大部分有机物及部分无机污染物氧化降解，终生成 CO2、H2O等无害或低毒物。目前用于研究的催化剂以TiO2为主，经太阳光照即具有高反应活性。此法主要是在颗粒活性炭上负载锐钛矿型TiO2光催化剂，使TiO2的光催化性能和活性炭的吸附性能结合起来。由于活性炭的吸附作用，其表面污染物浓度高，因此有利于光催化反应的快速进行，从而将污染物原位降解，达到使活性炭再生的目的。
但是活性炭的使用环境很复杂，在使用过程中可能会因某些较为复杂的因素(例如高温和某些基团的积累)造成光催化剂因“中毒”而失效，所以研究人员开展了很多关于光催化失活的研究。光催化再生型活性炭在其吸附达到饱和后直接经紫外光照射甚至日光辐射即可实现原位再生，不需要其他操作，能耗低，而且再生工艺简单，设备操作容易，生产规模可以随意控制。因此对光催化再生的研究具有重要意义。但该方法耗时长，而且可能由于活性炭自身强烈

活性炭超临界流体再生法
超临界流体(SCF)是指温度和压力都处于临界点以上的液体，很多在常温常压下溶解度极低的物质在亚临界或是超临界溶剂中却具有根强的溶解力。并且当溶剂在超临界状态下时，压力的微小改变可造成溶解度数量级的改变)。利用这种性质，可将超临界流体作为萃取剂，通过调节操作压力来实现溶质的分离，即超临界流体萃取技术(SFE)，将超临界流体萃取技术用于濡性炭的再生是利用SCF作为溶剂将吸附在活性炭上的有机污染物溶解于 SCF之中，根据流体性质对于温度和压力的依赖，将有机物与SCF有效分离、达到再生的目的。这是20世纪70年代末开始发展的一项新技术，再生过程可同歇操作也可连续操作。
通过理论分析与实验结果，已证明SCF再生方法在以下几个方面优于传统的活性炭再生方法(”):①再生温度较低:②不改变吸附质的化学性质和活性炭的原有结构，既便于回收吸附质又可使活性炭无损耗:③可连续化操作:④SCF再生设备占地面积小、操作周期短，并且可以大大节约能源，但是同样存在以下问题:①可采用SCF再生的有机物种类十分有限，限制了该技术的广泛应用;②由于超临界流体于CO2，使得活性炭再生过程受到限制:③SCF再生理论研究方面，包括热力学和动力学等尚缺乏必要的数据、有待进一步深入研究;④SCF再生于实验研究，中试和工业规模研究亟待进行，以推进该技术实际应用的进程。
同济大学的陈皓等对工业废水中的典型污染物苯进行了超临界CO萃取再生活性炭研究，考察了温度、压力、CO:流速、活性炭粒度、循环再生次数等因素对再生效率和再生速率的影响。结果表明超临界二氧化碳对于活性炭中的苯再生效果良好。
四、微波辐射再生法
微波是指波长在1mm~1m，频率在300MHz~300GHz范围内的电磁箱射，介于远红外和无线电波之间。微波对被照物有很强的穿透力，可对反应物
加热作用。因此可以利用微波辐射产生高温使活性炭上的有机污染物脱

活性炭溶剂再生法
溶剂再生法的原理是利用活性炭、溶剂与吸附质三者之间的相平衡关系，通过改变温度、溶剂pH值等条件，破坏原有吸附平衡从而使吸附质从活性炭上脱附。根据所用溶剂类别可分为无机溶剂再生法和有机溶剂再生法。前者用无机酸(H₂SO1、HCI等)或碱(NaOH等)作为再生溶剂;后者用苯、丙酮及甲醇等有机溶剂萃取活性炭内部的有机吸附质，此工艺流程如图4-10所示，张果金和周永璋等利用一种新型有机再生溶剂对印染废水处理中的活性炭进行再生，获得较好效果。
溶剂再生法一般适用于可逆吸附，例如用于处理高浓度、低沸点有机废水吸附的活性炭。它的针对性较强，往往一种溶剂只对某些特定类别的污染物具

活性炭电化学再生法
电化学再生法是一种新型活性炭再生技术，也是目前活性炭再生领域的研究热点之一[，电化学再生的工作原理如同电解池的电解，即在电解质存在的条件下使吸附质脱附并氧化，从而使活性炭得以再生。该方法将活性炭填充在两个主电极之间，在电解液中，通以直流电场，活性炭在电场作用下极化，一端呈阳性，另一端呈阴性，从而形成微电解槽，在活性发的阴极部位和阳极部位可分别发生还原反应和氧化反应，大部分吸附在活性炭上的有机物将因此而分解，其余少部分将因电泳力的作用而发生脱附，厦门大学化学工程系张会平、傅志鸿等研究分析认为，活性炭的电化学再生过程中包括电脱附、NaOH再生、NaCIO化学氧化等过程，实验结果表明，电化学法再生活性炭效率可达到90%。此外，还有研究表明再生位置、电解质NaCI浓度、再生电流和再生时间对再生效果感有不同程度的影响。

活性炭酸碱药剂再生
活性炭的吸附主要包括可逆吸附(又称物理吸附)和不可逆吸附(又称化学吸附)。化学吸附是指吸附质分子与活性炭表面的官能团发生化学反应形成圾为稳定的化学键，因此吸附质与活性炭结合牢固，不易脱除，使用酸碱再生的目的就是降低吸附质与活性炭的亲和力，增加吸附质的溶解度从而达到良好的再生效果。酸碱再生法相较于热再生法有许多优点:①可在现场进行。无需卸载、运输、再包装的操作;②由于不经过热解步骤，炭损失几乎没有:@可回收有价值的吸附质;④用适当回收方法可将化学再生剂加以重复使用，酸碱再生法有针对性地选用酸、碱浸洗活性炭(同时辅以加温，搅拌)。使之与吸附质反应生成可溶性盐类，从炭表面脱附达到使炭再生的目的，就再生机理而言，一方面酸碱改变了溶液pH值，可增大活性炭中被脱除物的溶炼度，从而使吸附的物质从炭中脱出;另一方面，酸碱可直接与吸附质发生化学反应，生成易溶于水的盐类。该法特别适用于吸附量受pH值影响很大的场合，再生处理后用水将活性炭洗净即可重新投入吸附应用。此法可直接在活性炭吸附装置中进行再生，设备和运行管理均较方便，而且再生，炭损失小。但由于活性炭的物理吸附和化学吸附同时存在，随着再生次数增加，再生炭的吸附率仍会渐次降低。
图4-4是以 NaOH 为再生剂，

活性炭的再生系统
水处理用活性炭经过干燥、炭化(热解)与活化这三个步骤使吸附质转化为固定碳后被除去，从而实现再生的目的。根据实际生产经验，整个再生过程一般需要约30min，其中前15min为干燥时间，在这段时间内炭中的水分或者一部分低沸点有机物将被脱除;之后5min是吸附质的炭化(即高温热解)阶段，另有一部分挥发性吸附质在这段时间内亦将逸出;在后10min内被吸附物质产生的固定碳与活化气体反应，使活性炭的孔径重新开放，从而使吸附性能得到恢复。
典型水处理厂粒状活性炭的热再生过程是从接触器把呈浆状的失效炭输送到脱水排水箱，经120℃干燥脱水后将其转移至一个有空气的气压控制的