2014年9月15日星期一

輻射技術對污染活性炭再生處理的研究

輻射技術對污染活性炭再生處理的研究

輻射技術對污染活性炭再生處理的研究


摘要: 輻射技術對污染活性炭再生處理的研究 關鍵詞: 輻射技術 污染活性炭 再生處理

  由於活性炭(AC)具有良好的吸附能力,因此被廣泛應用於城市污水和工業廢水的處理。但使用瞭一段時間後,活性炭的吸附能力就會下降以致完全喪失而成為“飽和炭”,為瞭經濟地使用,必須對其進行再生。用於水處理的飽和炭,由於以不可逆吸附為主,要使牢固吸附在其表面的有機物脫附,恢復其活性,通常采用高溫蒸汽法再生[1,2]。但這種方法再生活性炭的費用很高,而且再生後活性炭的重量損失也比較大。近年來,國外開始研究用輻照法再生活性炭。Wissell等人通過高能電子束用1MGy的輻照劑量再生吸附有機化合物的飽和濕活性炭,在加入化學氧化劑後,記錄下瞭再生率,但細節卻未見報道[3,4]。本實驗采用高能電子束對在用於染料廢水和模擬廢水(含有十二烷基硫酸鈉NaLa)處理的活性炭進行再生處理,並對其吸附能力的恢復進行瞭研究。采用粒狀活性炭(篩號12×40)作吸收劑,其碘值為1040mg/gAC,水和活性炭的體積比約為3000:1,處理後活性炭的碘值為838 mg/gAC。另外,將一定數量的粒狀活性炭分別加入4種不同濃度的NaLa水溶液中,並攪拌達到吸附平衡,得到四種吸附量不同的活性炭樣品,其碘值如表1所示。

表1 活性炭樣品制備 樣品號 吸附量(g/gAC) 碘值(mg/gAC) 0 0 1040 1 0.05a) 959 2 0.12a) 817 3 0.23a) 635 4 0.28a) 536 5 廢水b) 838 a) 吸收十二烷基硫酸鈉 b) 處理染料廢水  用高能電子束在氧氣、氮氣和水蒸汽環境下對吸附十二烷基硫酸鈉和用於染料廢水處理的粒狀活性炭進行輻照,並對其吸附能力的恢復進行瞭研究。

  實驗結果表明,在氮氣環境下采用高能電子束輻照可以將污染活性炭有效地再生,在氮氣環境下,活性炭吸附能力恢復率最高,輻照後活性炭幾乎沒有損失。在輻照過程中,活性炭的溫度高,電子束的電流大,活性炭吸附能力恢復率也就高,表明活性炭的再生主要是由吸附點的微加熱引起的。這種方法有以下特點:  (3)消耗的能量低(約為0.3kWh/kgAC)。

  假設需要的輻照劑量為1.6MGy,再生的費用(運行成本)大致估計在常規高溫蒸汽法的1/8~1/10,使用200kW的電子加速器,每年運行8000小時,可再生3600噸活性炭。

參考文獻3 D. Wissel, E. Bochler, C. Scholze, L. Haldenwang, W. Huhn, P. Ott, A. Heger, H.Dorschner and B.Ihme, Patent Ger.(East) No. DD 218, 037 (1985)

4 M. Kitajiam, H. Fujitsuka and H. Shinno, J. Material Sci. Lett., 9, 19(1990)

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