电化学法再生活性炭试验研究

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活性炭在环保领域应用广泛,特别是在水处理中具有重要作用。但是吸附饱和的活性炭不经处理即行废弃,既造成资源的浪费,又产生二次污染。因此,对饱和炭进行再生是活性炭工业的一种必然趋势。传统的活性炭再生工艺具有操作不便、再生效率低、能耗高等弊端,活性炭再生新工艺的开发成为环保领域亟待解决的问题。采用电化学方法进行再生吸附苯酚饱和的活性炭的实验研究,不仅可为电化学再生活性炭的进一步研究提供基础数据,而且可望为活性炭的再生工艺开辟新途径。使用10~20目煤质活性炭吸附苯酚模拟废水至饱和,然后用平板式电解反应器再生饱和炭,以再生效率为评价指标,考察了常温、常压(291~298K,1.013×10~5Pa)下辅助电解质浓度、电流密度、再生时间等主要影响因素对活性炭再生效果的影响。采用正交试验方法确定试验方案,对试验结果的分析研究表明:(1)电解质种类对再生效果有一定的影响,再生效率随着电解质浓度的增加而增加,选用NaCl作为辅助电解质时,浓度在0.00~1.00g/L时,再生效率随着浓度的增加而快速增长;浓度>1.00g/L时,再生效率随着浓度的增加而增长缓慢。(2)再生效率随着电流密度的增加而增加,在考查的电流密度范围内两者基本呈线性关系。(3)再生效率随着再生时间的增加而增加,在0~5h时,再生效率的增加速率随着再生时间的增加而减少;再生时间>5h时,再生效率随着再生时间的增加而缓慢增长。(4)再生循环次数对再生效率有一定的影响,但是在4次循环再生后,再生效率的下降小于5%。(5)在常温、常压下,影响再生效果的各因素的主次顺序是:再生时间、电解质浓度、电流密度;在试验所选定的因素及水平的条件下,再生的最优工艺条件为:再生时间5h,2.00g/L的NaCl作为辅助电解质,电流密度为3 mA/cm~2,活性炭再生效率为80.29%。
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