辐射技术对污染活性炭再生处理地研究.pdfVIP

辐射技术对污染活性炭再生处理的研究 吴明红钱群包伯荣周瑞敏 00) (上海大学环境与化学工程学院射线所上海2018 由于活性炭(AC)具有良好的吸附能力，因此被广‘泛应用于城市污水和工业 废水的处理。但使用了一段时间后，活性炭的吸附能力就会下降以致完全丧失而 成为“饱和炭”，为了经济地使用，必须对其进行再生。用于水处理的饱和炭， 由于以不可逆吸附为主，要使牢固吸附在其表面的有机物脱附，恢复其活性，通 常采用高温蒸汽法再生“’“。但这种方法再生活性炭的费用很高，而且再生后活 性炭的重量损失也比较大。近年来，国外开始研究用辐照法再生活性炭。Wissell 等人通过高能电子束用1MGy的辐照剂量再生吸附有机化合物的饱和湿活性炭， 在加入化学氧化剂后，记录下了再生率，但细节却未见报道”’“。本实验采用高 能电子柬对在用于染料废水和模拟废水(含有十二烷基硫酸钠NaLa)处理的活 性炭进行再生处理，并对其吸附能力的恢复进行了研究。采用粒状活性炭(筛号 X 1240)作吸收剂，其碘值为1040mg／gAC，水和活性炭的体积比约为3000：l， 处理后活性炭的碘值为838mg／gAC。另外，将一定数量的粒状活性炭分别加入4 种不同浓度的NaLa水溶液中，并搅拌达到吸附平衡，得到四种吸附量不同的活 性炭样品，其碘值如表1所示。 表l活性炭样品制各 样品号 吸附量(g／gAC) 碘值(mg／gAC) O 0 1040 l 0．058’ 959 2 0．125’ 817 3 0．238’ 635 4 0．280 536 5 废水” 838 a)吸收十二烷基硫酸钠 b)处理染料废水 在图1所示容器中铺上一层5～7mm厚的活性炭样品，将其预热到约1lO℃后， 在水蒸汽、氮气和氧气环境下通过容器的不锈钢金属薄片窗口用2Mev的电子束 辐照。在辐照过程中，用白金传感器来监测活性炭的温度，分配在活性炭上的剂 量通过丙胺酸放射量测定器(日立电报有限公司生产)测定，活性炭层上下的辐 照剂量差约为2％。经辐照后活性炭的重量损失可由辐照前后的重量(含吸附物) K1474测试方法测定，特定表面区域和 计算出来。辐照后活性炭的碘值通过JIS 249 微孔分配通过ASAP2000孔度计测量。 图1活性炭辐照容器示意图 用高能电子束在氧气、氮气和水蒸汽环境下对吸附十二烷基硫酸钠和用于染 料废水处理的粒状活性炭进行辐照，并对其吸附能力的恢复进行了研究。 实验结果表明，在氮气环境下采用高能电子束辐照可以将污染活性炭有效地 再生，在氮气环境下，活性炭吸附能力恢复率最高，辐照后活性炭几乎没有损失。 在辐照过程中，活性炭的温度高，电子束的电流大，活性炭吸附能力恢复率也就 高，表明活性炭的再生主要是由吸附点的微加热引起的。这种方法有以下特点： (1)工艺简单，不需要高温工艺。 (2)活性炭的损失率低(少于1％)。 (3)消耗的能量低(约为0．3kWh／kgAC)。 假设需要的辐照剂量为1．6MGy，再生的费用(运行成本)大致估计在常规 高温蒸汽法的1／8～1／10，使用200kW的电子加速器，每年运行8000小时，可 再生3600吨活性炭。 参考文献 1 Chiharaand U．M．Rmith，AICBE Kazuyuki