4.3.2再生方法
1)加热再生法
方法：加热再生法是目前应用得最多,工业最成熟的活性炭再生方法。该法主要是通过外部加热的方式来改变活性炭上的吸附平衡关系进而达到解析和脱附的目的,从而使活性炭再生。
特点：加热再生法是传统的再生方法,由于能够分解多种多样的吸附质而具有通用性，从而成为主要再生方法。热再生是恢复自来水厂活性炭吸附性能的有效方法。炭损失大，多达5%～10%,运输费用大，生物活性炭再生损耗上与纯吸附活性炭有所不同，由于生物膜的影响，其再生损耗大大高于纯吸附活性炭，根据此次再生情况保守估计应该在15%～20%。但再生效率较高。
设备：现国内企业普遍采用的再生设备是转炉、多层炉、流动层炉等。转炉为一卧式转筒,从进料端到出料端炉体略有倾斜,炭通过螺旋输送设备,经调速电机定量给料,途经干燥段、高温活化段、冷却段,在炉内的停留时间靠倾斜度及炉体转速来控制。由于氧化性气体对活性炭自身的烧损较大,一般用水蒸气作为活化气体。炉膛温度一般控制在850～950℃。
改进：一般加热再生法要经过高温分解、气体活化(CO2、CO等)等步骤，但sabio等将其简化，将饱和的活性炭直接进行气体活化进行再生，实验结果证明是可行的。对吸附PNP饱和的活性炭进行气体活化的实验，使操作大为简化，并降低了运行成本。同时因为空气具有廉价、处理温度底，再生周期短等优势，提出将空气作为活化气体的一种选择，但是与CO2相比，其并不能很好的恢复活性炭的吸附性能，但却是值得人们继续深入研究的一个方向。热再生法在工业上得应用是非常广泛的，若能有所改进或将其过程简化，将会有可观得经济效益及更大的应用价值。
用在给水处理的饱和活性炭的再生质量损失(通常在10%～20%),明显高于废水处理饱和炭的再生质量损失(通常为2%-10%)。给水处理用的活性炭再生质量损失比较高的主要原因在于金属离子在活性炭表面和孔隙中的积累，在高温再生活化条件下，金属离子对活化反应起催化作用，加速活化进程，从而导致活性炭过度活化，增大了再生质量损失。另外，金属离子生成的无机盐类还会在再生炉中熔融，损坏再生炉的耐火材料和耐热钢。自来水厂可采用活性炭再生前实施酸洗可以去除累积的金属离子，提高活性炭再生产率，减少灰分。实际应用表明，活性炭再生前通过酸洗，再生炭得率和孔隙分布有明显改善。
2)生物再生法
方法：生物再生是利用微生物将吸附在活性炭上的污染物质氧化降解。微生物的分解效果在于:在活性炭颗粒周围生长了一层嫌气性生物膜,分解被吸附的高分子物质或者生物分解度低的物质。通过这种作用使难于被吸附的分解产物解吸,再通过外侧的好气性微生物而被氧化。
特点：生物法简单易行，投资和运行费用较低，但所需时间较长，受水质和温度的影响很大。微生物处理污染物的针对性很强，需特定物质专门驯化。且在降解过程中一般不能将所有的有机物彻底分解成CO2和H2O，其中间产物仍残留在活性炭上，积累在微孔中，多次循环后再生效率会明显降低。
3)湿式氧化再生法
方法：活性炭湿式氧化再生是在高温高压条件下,用氧气或空气作为氧化剂,将处于液相状态下活性炭上吸附的有机物氧化分解成小分子的一种处理方法。
特点：湿式氧化再生法处理对象广泛，反应时间短，再生效率稳定。利用失效炭本身氧化热来维持反应系统温度,再生过程中无需另外加热。但湿式再生氧化也存在不足:1)随吸附种类不同，氧化难易程度相差很大，需选用催化剂,，增加了成本;2)降低活性炭吸附性能，氧化液和废气需进一步处理;3)最佳氧化温度不易控制;4)所需设备需耐腐蚀、耐高压。
4)溶剂萃取再生法
方法：溶剂萃取再生法是利用活性炭、溶剂与被吸附质三者之间的相平衡关系，通过改变温度、溶剂的pH值等条件，打破吸附平衡，使吸附质从活性炭上脱附下来。根据所用溶剂的不同可分为无机溶剂再生法和有机溶剂再生法。1)无机药剂再生，是指用无机酸(硫酸、盐酸)或碱(氢氧化钠)等药剂使吸附质脱除,又称酸碱再生法。例如用氢氧化钠溶液洗涤吸附高浓度酚的炭，脱附的酚以酚钠盐形式被回收。吸附废水中重金属的炭也可用此法再生,再生药剂可使用HCl等。2)有机溶剂再生,采用乙醇、苯、丙酮及甲醇等有机溶剂,萃取吸附活性炭中的吸附质。例如吸附高浓度酚的炭、焦化厂煤气洗涤废水用活性炭处理后的饱和炭等均可用有机溶剂再生。
特点：溶剂再生法对于被吸附物质为大分子有机物质或分子结构中支链较多的有机物质来说，因“瓶颈效应”或“章鱼效应”，溶剂再生效率较低。在被吸附物种类较多、成分较为复杂时，通常需要几种以上的萃取剂。另外，由于有些化学溶剂会腐蚀活性炭表面，破坏活性炭的细孔结构，降低活性炭的吸附容量和机械强度。
5)电化学再生法
方法：电化学再生发是采用化学方法进行再生得一种较为理想的方法,主要是将饱和的活性炭填充在两个主电极之间,置于电解液中,在直流电的作用下,活性炭极化,在其阴阳极发生氧化还原反应而使吸附的污染物发生分解从而使活性炭再生。电化学法再生活性炭的影响因素主要有:活性炭所处的电极,所用辅助电介质的种类、浓度以及再生电流和再生时间等。
从电化学再生饱和苯酚的活性炭实验结果得出,吸附苯酚饱和的活性炭,其阴极的再生效率比阳极的效果好,当电解质溶液是NaCl时,再生效果较好,同时,再生效率随电解质浓度的增加而增加,但达1%后无明显变化,还随再生电流及再生时间的增加而提高,但在5h后基本呈稳定状态。
特点：电化学再生效率较高，可达80%～95%，再生均匀，能耗少，炭损少，不会造成二次污染。电化学再生技术刚兴起，处于研究阶段，可以预见具有良好的发展势头。
6)微波辐射再生法
近些年来，微波辐射因微波辐射能量后极性分子通过分子偶极的每秒数十亿次的高速旋转而快速的产生热效应而引起了人们的关注。微波辐射技术已经被广泛的应用于家庭，工业及医药业等。微波辐射也被用于环保领域。目前，微波辐射再生活性炭作为传统再生方法的一种具有可行性的替代方法而被提出。
方法：微波辐射再生法即通过微波辐射活性炭，经过高温使有机物炭化活化，从而恢复其吸附性能的方法。微波辐射再生可以看作是内加热的方式使活性炭再生。微波辐射再生的影响因素：微波功率、微波辐照时间及活性炭粒度及含水量等。从微波辐射再生吸附PCP饱和的活性炭试验看出：微波功率是影响再生的最主要的因素，在一定范围内，微波功率越大，辐照时间越久，含水率越低，再生效果越好。但是无限的增大微波功率将会使活性炭受损,应根据具体的实验来确定相应的参数
特点：微波辐射再生法可以降解一些较难降解的有机物质，该法简单易行，能耗低，周期短，但若工艺条件控制不当，则活性炭的烧损比较严重。微波辐射技术已经显示出其无与伦比的优越性，可以预见在未来的工业应用中具有广阔的应用前景。
桂公网安备 45010302000301号
