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废弃活性炭再生不仅能实现资源循环利用,也会减轻因焚烧或填埋而造成的环境污染。化学再生几乎不存在炭损失,但再生效果一般;热再生效果较好,但高温再生会造成一定的炭损失。因此,本文将化学再生与热再生联合使用对废弃粉末活性炭进行再生,考察了酸碱预处理、热再生温度、水蒸气活化再生过程对再生活性炭性能的影响,研究了再生后活性炭的吸附性能。主要研究内容如下:(1)探究酸碱预处理对废弃活性炭物化性质的影响。通过测定预处理后活性炭的热重曲线发现,酸预处理减弱了活性炭与吸附质之间的物理吸附作用力,碱预处理不仅改变了它们之间的物理吸附作用力,也减弱了化学键强度;通过测定预处理后活性炭的红外谱图发现,酸和碱预处理后,样品表面O-H、C=C含量减少。(2)研究再生温度对废弃活性炭的孔隙结构和表面化学性质的影响。SPAC、SPAC-H2SO4、SPAC-NaOH三种样品的碘值、比表面积随再生温度的升高都呈现出先增大后减小的趋势,600 ℃下SPAC-H2SO4的再生效果最优,其碘值为初始值的0.99倍、比表面积占87%;三种样品的羟基官能团在热再生过程中发生了明显的热分解。热再生使SPAC的碘值基本恢复。(3)设计正交试验探究SPAC、SPAC-H2SO4水蒸气活化再生过程中工艺参数对再生炭碘值的影响。通过方差分析,SPAC的再生温度和通水量的一级交互作用对再生炭的碘值影响最显著;对SPAC-H2SO4来说,再生温度对实验结果的影响最显著。两种样品再生的最优值分别为1682.94 mg/g、2031.84mg/g,为初始值的1.3和1.6倍。水蒸气活化再生使SPAC的碘值完全恢复。(4)探究再生活性炭的吸附性能。通过对吸附等温数据拟合发现,再生活性炭表面为非均相的并且吸附为多层吸附。再生炭的吸附速率为伪二级速率方程,SPAC-H2SO4-H20-22的初始吸附速约为PAC的20倍。因此,酸预处理与热再生联合使用可以作为一种提高活性炭再生效率的方法。