利用活性炭處理含鉻廢水是活性炭對溶液中六價鉻的物理吸附、化學吸附、化學還原等綜合作用的結果?;钚蕴刻幚砗t廢水,吸附性能穩(wěn)定,處理,操作費用低,有一定的社會效益和經(jīng)濟效益。因此,用活性炭處理含鉻廢水已得到廣泛應用。
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)出類似結晶缺陷的功能。活性炭因為結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構,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)部結構的微孔,使其恢復吸附活性。再生工藝的核心是活化階段。
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。活性炭的孔徑一般只有幾納米,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)。
電化學再生法
電化學再生法是一種的新型活性炭再生方法,近幾年研究非?;钴S。在兩電極之間,填充吸附飽和后的活性炭,同時加入一定的電解液,通入直流電場,活性炭在電場作用下極化,一端呈陽極,另一端呈陰極,形成微電解槽,分別發(fā)生還原反應和氧化反應,吸附在活性炭上的大部分污染物發(fā)生分解,小部分發(fā)生脫附。該方法操作簡單、、能耗低,處理對象相對廣泛。