山東臨朐縣海源活性炭廠,位于濰坊市臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村,建廠多年來,經(jīng)不斷發(fā)展,現(xiàn)已成為一家綜合性濾料廠家,產(chǎn)品有:各種型號(hào)用途活性炭,廣泛應(yīng)用于污水處理、工業(yè)廢氣吸附、飲料水處理、凈水過濾、電廠水預(yù)處理、廢水回收前處理、生物法污水處理。 臨朐縣海源活性炭廠,是一家從事活性炭生產(chǎn)20年的生產(chǎn)廠家,產(chǎn)品20多個(gè)型號(hào),覆蓋不同領(lǐng)域的活性炭使用環(huán)境,產(chǎn)品營銷全國,質(zhì)量穩(wěn)定如一,初心不改,一切為環(huán)保事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn),始終將青山綠水作為自己產(chǎn)品質(zhì)量的要求。
地址:山東臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村活性炭光催化再生法
光催化再生法的原理是利用一定波長范圍的光,在某種催化劑存在的條件下,通過光化學(xué)反應(yīng)將吸附質(zhì)氧化分解,從而使飽和塊狀蜂窩活性炭的吸附性能得到恢復(fù)。在水溶液中,光催化劑如銳鈦礦型TiO?等表面受光子激發(fā)將產(chǎn)生高反應(yīng)活性的羥基自由基,可將大部分有機(jī)物及部分無機(jī)污染物氧化降解,終生成 CO2、H2O等無害或低毒物。目前用于研究的催化劑以TiO2為主,經(jīng)太陽光照即具有高反應(yīng)活性。此法主要是在顆?;钚蕴可县?fù)載銳鈦礦型TiO2光催化劑,使TiO2的光催化性能和活性炭的吸附性能結(jié)合起來。由于塊狀蜂窩活性炭的吸附作用,其表面污染物濃度高,因此有利于光催化反應(yīng)的快速進(jìn)行,從而將污染物原位降解,達(dá)到使活性炭再生的目的。
但是活性炭的使用環(huán)境很復(fù)雜,在使用過程中可能會(huì)因某些較為復(fù)雜的因素(例如高溫和某些基團(tuán)的積累)造成光催化劑因“中毒”而失效,所以研究人員開展了很多關(guān)于光催化失活的研究。光催化再生型活性炭在其吸附達(dá)到飽和后直接經(jīng)紫外光照射甚至日光輻射即可實(shí)現(xiàn)原位再生,不需要其他操作,能耗低,而且再生工藝簡單,設(shè)備操作容易,生產(chǎn)規(guī)模可以隨意控制。因此對光催化再生的研究具有重要意義。但該方法耗時(shí)長,而且可能由于活性炭自身強(qiáng)烈
制備活性炭物理法通常指氣體活化法,是以水蒸氣、煙道氣(水蒸氣、CO2、N?等的混合氣)、CO:或空氣等作為活化氣體,在800~1000℃的高溫下與已經(jīng)過炭化的原材料接觸進(jìn)行活化的過程。在這個(gè)過程中,具有氧化性的活化氣體在高溫下侵蝕炭化料的表面,使炭化料中原有閉塞的孔隙重新開放并進(jìn)一步擴(kuò)大,某些結(jié)構(gòu)因選擇性氧化而產(chǎn)生新的孔隙,同時(shí)焦油和未炭化物等也被除去,終得到活性炭產(chǎn)品。由于物理法通常采用氣體作為活化劑,工藝流程相對簡單,產(chǎn)生的廢氣以CO2和水蒸氣為主,對環(huán)境污染小,而且終得到的活性炭產(chǎn)品比表面積高,孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá),應(yīng)用范圍廣,因此在活性炭生產(chǎn)廠家中70%以上都采用物理法生產(chǎn)活性炭。下面對物理活化法的機(jī)理、工藝流程、裝置設(shè)備及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀等進(jìn)行具體闡述。
原料炭化
物理法制備活塊狀蜂窩性炭需要先將原料在400~600℃下進(jìn)行炭化處理,使原料中碳元素以外的主要元素(氫、氧等)以氣體形式脫除,通過CO:、CO 的形式也可使一部分碳元素釋放出去,殘留的碳元素則多數(shù)以類似石墨的碳微晶形態(tài)存在。然而和石墨晶體不同的是,這些碳微晶的排列是雜亂無章的,因此形成了具有活性炭原始形態(tài)的結(jié)構(gòu)。但是僅僅經(jīng)過炭化處理,碳微晶的周圍以及碳微晶之間的縫隙仍被熱解所產(chǎn)生的焦油或者無定形碳堵塞,因此需要進(jìn)一步活化處理,除去這些堵塞孔隙的物質(zhì)才能得到具有發(fā)達(dá)孔隙結(jié)構(gòu)的活性炭。
塊狀蜂窩活性炭凈水
塊狀蜂窩活性炭在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)有70年左右的歷史。美國使用粉末狀活性炭去除氯酚產(chǎn)生的異味,之后活性炭逐漸成為了水處理過程中去味、除色、除臭的有效措施之一。大量研究表明,活性炭對水中的二氯苯酚、三氯苯酚、農(nóng)藥中的有機(jī)物以及消毒副產(chǎn)物二氯乙酸和三氯乙酸等都有很好的吸附效果,其凈化作用已經(jīng)得到公認(rèn)。
美國在20世紀(jì)80年代初、每年用于水處理的活性炭為2.5X10°t,并且逐年增加。我國在20世紀(jì)60年末開始關(guān)注水污染防治,且在近些年來逐步重視,相關(guān)科研機(jī)構(gòu)開展了大量的研究工作并取得了大量的成果,同時(shí)也開展了相關(guān)的實(shí)踐應(yīng)用工作。1975年,甘肅白銀金屬有限公司建成了日處理能力為3X10°m?的顆?;钚蕴績羲b置。用于凈化石油化工污染的地面水、目前仍在使用:1985年北京建成供水1.7X10m/b的水廠。目前。在上海浦東自來水廠、安亭自來水廠應(yīng)用活性炭做深度處理。自來水水質(zhì)達(dá)到直接應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn);首鋼采用活性炭處理焦化高濃度污水。處理后本質(zhì)達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn)。
采用活性炭厭氧流化床處理含酚廢水,可得到高達(dá)99.9%的去酚率和96.4%的CODo,去除率,因?yàn)榛钚蕴繉Ψ宇惖奈阶饔门c生物降解作用結(jié)合起來,發(fā)揮了兩方面的活性,載體流態(tài)化也解決了氣液分離及介質(zhì)堵塞問題。用碳酸鉀化學(xué)活化的煤矸石制得的活性炭,BET比表面積達(dá)1236m2/g.孔體積0.679cm/g、表面是疏水性的,對水溶液中酚類污染物有良好的吸附性能。活性炭對含苯酚的廢水處理是一種實(shí)用的方法,優(yōu)點(diǎn)是無另外的廢物和毒物,無二次污染,又可以有效地再生。研究進(jìn)口活性炭的飽和吸附容量等性能,提出生產(chǎn)脫苯酚的工藝條件及參數(shù)。在生產(chǎn)用于醫(yī)藥、染料等工業(yè)的對氨基苯酚過程中,會(huì)有大量高濃度有機(jī)廢水,可以采用Fenton試劑法降解,此法具有反應(yīng)迅速、溫度和壓力等反應(yīng)條件緩和的特點(diǎn),但其缺點(diǎn)是利用率偏低,成本較高,還需加入均相催化劑,易引起二次污染。采用活性炭與雙氧水協(xié)同作用(活性炭作催化劑,雙氧水作氧化劑),對降解含有對氨基苯酚廢水有良好的效果:在H:O:/COD=1.0,活性炭/H2O2=0.5.pH=2的條件下,降解反應(yīng)可在180min內(nèi)結(jié)束,對氨基苯酚的去除率達(dá)74.0%,與Fenton試劑法相比較,COD去除率提高1.75倍。處理含酚廢水,以活性炭作催化劑,用濕空氣催化氧化酚是有前途的方法。與r氧化鋁上的氧化銅為催化劑作對比,經(jīng)十天運(yùn)作,用活性炭催化氧化酚的活性要高10倍。
以用過的茶葉制成的活性炭可從廢水中吸附去除苯酚、磷甲酚、間甲酚、對硝基苯酚、對氯苯酚、2.4二硝基苯酚、2.4-二氯苯酚,并按以上序次增加吸附量。
1953年發(fā)生在日本的水俁病事件,就是含甲基汞工業(yè)廢氣污染水體,使水俁灣大批居民發(fā)生神經(jīng)性中毒的公害大事,汞害為人們所關(guān)注。
活性炭上引入聚硫脲有利于提高對汞的吸附能力。將椰殼炭吸附聚胺和二硫化碳后,繼續(xù)反應(yīng),可獲得固定有聚硫脲的活性炭。當(dāng)相對分子質(zhì)量為1800的聚胺在活性炭上的固定率為11.8%時(shí),該活性炭對汞吸附能力佳。超過11.8%時(shí),對汞吸附能力急劇下降,因?yàn)楣潭试礁?,活性炭的比表面積就急劇下降。
某廠含汞廢水經(jīng)硫化鈉沉淀,以石灰調(diào)整pH值,加硫酸亞鐵作混凝劑處理后,含汞量為1~3mg/L,遠(yuǎn)0.05mg/L的允許排放標(biāo)準(zhǔn)。如果再以活性炭處理,采用兩個(gè)40m靜態(tài)間歇吸附池,裝1m厚的活性炭,交換工作。使進(jìn)吸附池的廢水近滿,以壓縮空氣攪拌30min后,靜置2h,該廠每天廢水量約1~2m3,經(jīng)活性炭處理后的出水含汞量符合排放標(biāo)準(zhǔn),
粉狀活性炭可以用于處理低濃度的含汞廢水,為我國生產(chǎn)水銀溫度計(jì)工廠所采用,通過飽和炭加熱升華、冷凝回收汞。
載有鹽酸的活性炭,好其微孔半徑<80nm,用<30%的水蒸氣活化適用于去除液相碳?xì)浠衔镏泻械墓蚬幕衔铩?br />
活性炭吸附水溶液中的二價(jià)汞與pH值成反比。pH值在酸性范圍時(shí),性炭對汞的吸附較高。pH值從9降到酸性范圍時(shí),去汞多達(dá)兩倍。
活性炭去汞效率與活性炭性質(zhì)和活化工藝有關(guān)。由木材、椰子殼和煤通過蒸汽法活化制造的活性炭從pH值低于5的溶液中去汞量高,如pH值提高.去汞量降低;由木材通過氯化鋅法活化制造的活性炭去汞量較高,甚至在提高
活性炭能吸附溶液中的四價(jià)釩離子和五價(jià)釩離子,溶液的pH值和活性炭表面性質(zhì)對其吸附有一定影響。四價(jià)或五價(jià)釩離子的被吸附在一定pH值范圍內(nèi)都因pH值增加而增加,在pH值范圍2.5~3之間達(dá)到大,此后降低;氧化處理后的活性炭對釩離子有較大的吸附率,從偏釩酸鈉溶液中以氧化改性的粉狀活性炭吸附釩,可從含量50mg/L的溶液中去除90%的釩。
當(dāng)使用較大量的活性炭或較長吸附時(shí)間時(shí),活性炭的吸附率有所提高、即溶液中更多的釩被吸附。例如:以0.5gC/100mL和5.0g C/100mL,同樣吸附時(shí)間3h比較,溶液中釩的殘留百分比:前者約40%,后者約9%。再以
5.0gC/100mL的吸附時(shí)間1h和3h比較溶液中釩的殘留量百分比:前者約22%,后者約9%,
有人對水中痕量釩用活性炭進(jìn)行預(yù)富集,研究了水中痕量釩的吸附和解吸條件以及活性炭對釩的吸附容量。50mg活性炭可對500mL的水中80μg以內(nèi)的釩進(jìn)行定量回收,回收率在93%~104%之間。本法對合成海水樣品痕量釩量進(jìn)行分析測試,結(jié)果滿意。
活性炭在液相中的應(yīng)用
含有機(jī)釀廢水
活性炭對有機(jī)酸具有良好的吸附性能,能吸附各種脂肪酸、芳香酸、氨基酸及其取代衍生物。含微量乙酸的廢水可用活性炭吸附處理,飽和活性炭可用加熱法再生回收乙酸,為了獲得更佳的處理效果,可將活性炭吸附法和氧化法聯(lián)用、處理含主要污染物乙酸的廢水??傆袡C(jī)碳(total organic carbon, TOC值為120mg/L,可加入5g/L活性炭和3400mg/L的過氧化氫,然后用氫氧化鈉調(diào)整為pH值8.6,在35℃下以400r/min的速度攪拌,攪拌時(shí)間分別為20min、60min及90min,TOC的去除率分別為35%、84%及90%。
含乙酸及苯酚的食鹽溶液,可用活性炭吸附回收。吸附飽和的活性炭可用氯氧化鈉溶液淋洗加以再生,精制后的食鹽溶液可生產(chǎn)氯氣及燒堿。連續(xù)蒸餾制備糠醛的廢水可用活性炭處理,吸附后可減壓回收乙酸。
含鄰苯二甲酸、硝基對苯二甲酸、硝基苯甲酸及若味酸等的廢水(例如生產(chǎn)對苯二酸的廢水),可用活性炭精制。
廢水中如果含有10g/L的溶解性芳香酸時(shí),可用16~25g/L的活性炭處理,能降低60%一75%的廢水污染。
草酸存在于木漿、精制糖、精制橄欖油等工廠的生產(chǎn)廢水中,對人體、水產(chǎn)、植物有害,并使土壤中的鈣沉淀為草酸鈣。含草酸的廢水中,在活性炭催化作用下溶解的草酸被氧氧化分解。
從泥煤制得的含較多微孔和中孔的活性炭具有高催化活性?;钚蕴拷?jīng)熱處理可提高催化活性。
有機(jī)物如苯酚和對苯二酚被活性炭吸附后,會(huì)遲緩催化活性。溶液中存在硝酸鉀會(huì)降低活性炭的催化活性。
反應(yīng)率在給定的pH值下,不受草酸濃度的影響。反應(yīng)率在給定濃度下,當(dāng)pH值2.6時(shí)為高。14、含甲醇廢水
活性炭對甲醇有一定的吸附性能,但是吸附量不大,適用于處理含甲醇量較低的廢水?;钚蕴坑糜谔幚砗状紡U水,可將混合液的COD從40mg/L降至12mg/L以下,對甲醇的去除率達(dá)到93.15%~,出水的水質(zhì)可以達(dá)到鍋爐脫鹽水系統(tǒng)進(jìn)水的水質(zhì)要求。
含酯廢水
含氟乙酸甲酯或氟乙酸乙酯的廢水可用活性炭吸附處理。含有鄰苯二甲酸二異辛酯的廢水用硫酸鋁處理可去除80%~90%,如果同時(shí)加入20mg/L.的活性炭可提高去除率。但加入活性炭對鄰苯二甲酸二丁酯并無提高去除率的作用。
山東臨朐縣海源活性炭廠,位于濰坊市臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村,建廠多年來,經(jīng)不斷發(fā)展,現(xiàn)已成為一家綜合性濾料廠家,產(chǎn)品有:各種型號(hào)用途活性炭,廣泛應(yīng)用于污水處理、工業(yè)廢氣吸附、飲料水處理、凈水過濾、電廠水預(yù)處理、廢水回收前處理、生物法污水處理。 臨朐縣海源活性炭廠,是一家從事活性炭生產(chǎn)20年的生產(chǎn)廠家,產(chǎn)品20多個(gè)型號(hào),覆蓋不同領(lǐng)域的活性炭使用環(huán)境,產(chǎn)品營銷全國,質(zhì)量穩(wěn)定如一,初心不改,一切為環(huán)保事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn),始終將青山綠水作為自己產(chǎn)品質(zhì)量的要求。
地址:山東臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村活性炭再生裝置也幾乎都是多層爐。多層爐的特征是可以長時(shí)間穩(wěn)定而連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),往往可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)一年左右,而且能長時(shí)間在25%~的廣范圍負(fù)責(zé)范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)*)。一旦多層爐開始運(yùn)轉(zhuǎn)并達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后,在運(yùn)轉(zhuǎn)方面則幾乎不需再另外花費(fèi)勞動(dòng)力。雖然為預(yù)防事故、仍需進(jìn)行必要的日常運(yùn)轉(zhuǎn)管理,例如需定時(shí)對溫度、燃燒器的燃燒情況等進(jìn)行監(jiān)測,但是諸如操作閥門及操作燃燒器等調(diào)整工作則幾乎不需進(jìn)行。
活性炭的再生損失是活性炭再生爐必然存在的問題,能夠?qū)r(jià)格昂貴的活性發(fā)進(jìn)行、高回收率、的再生是再生爐設(shè)備不斷研制開發(fā)的目標(biāo)和動(dòng)力,通常引起活性炭再生損失的原因有三種:①活性炭在移送過程中的粉化損失。 委托再生時(shí)出現(xiàn)的裝卸搬運(yùn)損失;③熱再生所造成的燃燒損失,再生損失量的多少?zèng)Q定了每年需要補(bǔ)充活性炭數(shù)量的多少,為盡可能降低再損先,除了考慮設(shè)備及再生條件之外,對再生系統(tǒng)中的活性炭的性質(zhì)也要進(jìn)行充分研究,在再生系統(tǒng)中,包括粉化損失、裝卸搬運(yùn)損失及炭燒損失在內(nèi)的活性