一种高级氧化技术处理吸附饱和粉状活性炭的方法与流程

文档序号:18412979发布日期:2019-08-13 18:59阅读:671来源:国知局

本发明属于环保技术领域,具体涉及一种高级氧化技术处理吸附饱和粉状活性炭的方法。



背景技术:

高级氧化技术是一种通过催化剂产生的羟基自由基,借助羟基自由基的强氧化性分解有机物的方法。该技术通常用于处理大分子、难降解以及可生化性差的有机物。高级氧化方法可以使上述有机物直接矿化,以提高其可生化性。高级氧化技术可使绝大部分有机物完全矿化或分解,因此在处理环境类激素等低浓度高危险性有机物方面具有很大的优势。活性炭是一种常用的吸附材料,其自身较大的比表面积决定了它优异的物理吸附和化学吸附能力。但是,活性炭的制备工艺复杂,生产成本高,因此,考虑将吸附能力达到饱和的活性炭进行再生,恢复它原本的物理化学吸附能力,可以在一定程度上企业降低生产过程中成本的消耗,也是一种符合我国可持续性发展方针,减少不可再生资源消耗的有效手段。

目前实际生产中,针对吸附饱和活性炭的再生处理主要采用热处理的手段。该方法简单易行,技术要求低,但是对设备要求高,建设一套活性炭热处理再生设备投入资金成本较高,除此以外,热处理再生仍存在诸多无法解决的问题,如:对于难挥发和大分子有机物,处理效果不佳;再生过程无选择性,无法针对某种特殊物质进行处理;针对低浓度且高危害有机物无法有效进行脱附;对温度控制有严格要求,否则会导致活性炭结构变化,丧失其原有的活性,但温度过低又无法使活性炭得到有效再生。

因此,急需寻找一种成本低,简便易操作,且再生效果优异的吸附饱和活性炭再生方法。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是提供一种高级氧化技术处理吸附饱和粉状活性炭的方法,该方法工艺简单,成本低廉,再生效率高且活性炭损失少。

本发明以如下技术方案解决上述技术问题:

本发明一种高级氧化技术处理吸附饱和粉状活性炭的方法,包括以下操作步骤:

(1)将失去吸附能力的吸附饱和粉状活性炭进行超声振荡,经离心处理后,用去离子水冲洗所得固形物活性炭,冲洗至洗涤后的去离子水ph为6.8-7.2,然后将固形物活性炭放入烘箱中干燥;

(2)按重量份计,将步骤(1)干燥后的活性炭15份、双氧水120份混合,并充分搅拌,得混合液a,调节其ph至4-5;按重量份计,取硫酸亚铁40份、蒸馏水200份,混合搅拌均匀,得到混合溶液b,按混合液a:混合溶液b=9:16的重量比,将混合溶液b缓慢均匀滴加至混合液a中,滴加期间混合液a持续搅拌,得混合液c;

(3)在反应容器底部,向混合液c中缓慢、持续通入臭氧,通气速度以形成连续的小气泡为宜,所形成气泡目视直径应不超过1cm,通入臭氧同时超声振荡,之后持续反应8h;

(4)将步骤(3)中反应结束的混合液c静置,抽滤,所得固形物经超声分散后用去离子水洗涤至中性,后放入烘箱干燥。

所述步骤(1)中,进行超声振荡之前将吸附饱和粉状活性炭加入去离子水,去离子水的加入量为吸附饱和粉状活性炭质量的20倍。

所述步骤(1)中,所述干燥的温度为60-80℃,干燥6-8h。

所述步骤(1)中,超声振荡的功率为100w、振荡时间20-30分钟。

所述步骤(2)中,混合溶液b的滴加速度为1滴/s,整个滴加过程的时间控制在30分钟内。

所述步骤(2)中,将混合溶液b滴加至混合液a的过程中采用的搅拌为机械搅拌,搅拌速度为1000rpm。

所述步骤(3)中,所述超声振荡的功率为80w、振荡时间30分钟。

所述步骤(3)中,通入臭氧的速度保持在0.1l/min。

所述步骤(4)中,所述干燥的温度为50℃,干燥时间8-12h。

本发明与现有技术相比,具有如下优点:

(1)本发明通过高级氧化技术对吸附饱和活性炭进行再生,在不需要外界提供热量的情况下,借助羟基自由基和臭氧的强氧化性,对吸附在活性炭上的有机物进行降解;在不降低活性炭吸附性能的前提下,有效的恢复了吸附饱和活性炭的物理、化学吸附能力;

(2)本发明在进行吸附饱和活性炭再生之前,先经由中低温烘干,能有效的将部分可挥发性有机物去除;60-80℃的中低温,可以确保粉状活性炭的表面结构和化学键不受破坏,保持它原本的性能;

(3)本发明在通入臭氧时,合理的控制了臭氧的通入速度,确保形成的气泡大小连续,均匀,平均目视直径不超过1cm,可以使臭氧充分的与水接触形成羟基自由基,利用率达到最大的同时,减少双氧水和催化剂的用量,减少反应生成的铁泥量;

(4)本发明将臭氧通入和超声振荡相结合,使通入的臭氧受振荡形成超微气泡,增加了臭氧的比表面积,让它可以充分与水接触,分解产生更多的羟基自由基,提升再生效果,减少药品投加量。

(5)本发明采用50℃的中温对再生粉状活性炭进行8h干燥,能够极大的节约能源消耗,降低生产成本,并将残留在再生粉状活性炭上的水分,双氧水等彻底挥发,提升产物的纯度。

(6)经本发明处理后的粉状活性炭吸附能力可达原活性炭的80%以上,可再生率90%,经过5次再生过程后,吸附能力没有明显损失,粉状活性炭强度基本保持不变。

具体实施方式

以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步描述,但并不因此而限制本发明的保护范围。

实施例1:

吸附饱和粉状活性炭取自广西壮族自治区柳州市某造纸厂。

采用本发明方法处理上述吸附饱和粉状活性炭,具体操作如下:

(1)取吸附能力下降的粉状活性炭,按质量比1:20加入去离子水,进行超声振荡,振荡功率100w,振荡时间20分钟;经离心处理后,用去离子水冲洗所得固形物,冲洗至洗涤后的去离子水ph为6.8,然后放入60℃烘箱中干燥6h;

(2)按重量份计,取完全干燥的粉状活性炭15份、双氧水120份,充分搅拌混合,得混合液a,调节ph至4;按重量份计,取硫酸亚铁40份、蒸馏水200份,混合均匀,配制混合溶液b,按混合液a:混合溶液b=9:16的重量比,将混合溶液b缓慢均匀滴加至混合液a中,混合溶液b的滴加速度为1滴/s,整个滴加过程的时间为30分钟,滴加期间混合液a持续进行机械搅拌,搅拌速度为1000rpm,得混合液c;

(3)在反应容器底部,向混合液c中缓慢、持续通入臭氧,通入速度保持在0.1l/min,所形成气泡目视直径应不超过1cm,通气速度以形成连续的小气泡为宜;通入臭氧同时超声振荡,振荡的功率为80w、振荡时间30分钟,之后持续反应8h;

(4)将步骤(3)中反应结束的混合液c静置,抽滤,所得固形物经超声分散后用去离子水洗涤至中性,后放入50℃烘箱干燥8h,得到再生活性炭。

经检测再生活性炭吸附能力可达原活性炭的86%,可再生率93%,经过5次再生过程后,吸附能力没有明显损失,粉状活性炭强度基本保持不变。

实施例2

吸附饱和粉状活性炭取自广西壮族自治区南宁市某造纸厂。

采用本发明方法处理上述吸附饱和粉状活性炭,包括如下步骤:

(1)取吸附能力下降的粉状活性炭,按质量比1:20加入去离子水,进行超声振荡,振荡功率100w,振荡时间30分钟;经离心处理后,用去离子水冲洗所得固形物,冲洗至洗涤后去离子水ph为7.2,放入80℃烘箱中干燥8h。

(2)按重量份计,取将步骤(1)洗涤后所得的粉状活性炭15份、双氧水120份,充分搅拌混合,得混合液a,调节ph至5;按重量份计,取硫酸亚铁40份、蒸馏水200份,混合均匀,配制混合溶液b,按混合液a:混合溶液b=9:16的重量比,将混合溶液b缓慢均匀滴加至混合液a中,混合溶液b的滴加速度为1滴/s,整个滴加过程的时间为30分钟,滴加期间混合液a持续进行机械搅拌,搅拌速度为1000rpm,得混合液c;

(3)在反应容器底部,向混合液c中缓慢、持续通入臭氧,通入速度保持在0.1l/min,所形成气泡目视直径应不超过1cm,通气速度以形成连续的小气泡为宜;通入臭氧同时超声振荡,振荡的功率为80w、振荡时间30分钟,之后持续反应8h;

(4)将步骤(3)中反应结束的混合液c静置,抽滤,所得固形物超声分散后用去离子水洗涤至中性,后放入50℃烘箱干燥12h,得再生活性炭。

经检测再生活性炭吸附能力可达原活性炭的89%,可再生率91%,经过5次再生过程后,吸附能力没有明显损失,粉状活性炭强度基本保持不变。

以上所述,仅是本申请的较佳实施例,并非对本申请做任何形式的限制,虽然本申请以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限制本申请,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本申请技术方案的范围内,利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例,均属于技术方案范围内。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1