CN114247437A - 一种吸附硝胺类化合物的颗粒活性炭的化学再生方法 - Google Patents
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Abstract
一种吸附硝胺类化合物的颗粒活性炭的再生方法,主要包括,先采用低浓度的氢氧化钠溶液对颗粒活性炭进行循环洗涤和浸泡,并在循环洗涤一段时间后将氢氧化钠溶液加热至95℃保温并连续循环洗涤一段时间,完成颗粒活性炭的再生。本发明工艺简单、易于操作,而且再生过程对活性炭的破坏小、损失较少,再生后的活性炭可循环多次利用,降低生产成本。该方法消除了现有技术中吸附硝胺类化合物的颗粒活性炭再生方法的缺陷,是一种安全、彻底、能耗低的再生吸附硝胺类化合物的活性炭的方法。
Description
技术领域
本发明属于含能材料废水处理领域,具体涉及一种吸附硝胺类化合物的颗粒活性炭的化学再生方法。
背景技术
颗粒活性炭具有非常发达的孔隙,有机物吸附性能优良,在化工、医药、废水、废气处理中的应用非常广泛,特别是对于大分子有机物废水处理,活性炭吸附处理的技术优势特别显著。
由于颗粒活性炭在工业废水处理中应用越来越广泛,使用量不断增加,早期的水处理技术大都没有考虑活性炭的再生回收利用问题,造成了一定的资源浪费,而且吸附硝胺类化合物的活性炭还具有一定的危险性,而且废活性炭污染严重,处理成本高,随着环保要求不断提高,这类活性炭的再生处理显得尤为重要。
目前,颗粒活性炭再生的方法主要是通过物理化学法和化学法进行再生,主要方法有高温活化炉再生、溶剂洗涤再生、盐洗再生,高温活化炉再生是利用加热的方法将活性炭加热后通入空气和燃料将废活性炭中的吸附物质燃烧氧化或燃烧掉,这种再生方法对活性炭的破坏较大,一般再生一次就不能再利用了,而且能耗较高,并要增加尾气处理等辅助设施;溶剂洗涤再生是利用溶剂和被吸附物质相似相容的原理,利用被吸附物质在溶剂中溶解度大的特点,把被吸附物质溶解在溶剂中,从而使活性炭得到再生,所使用的溶剂有甲醇、乙醇、丙醇、丙酮中的一种或者几种的混合液,这种方法再生不彻底,溶剂处理技术较为复杂,工艺设备复杂,操作难操大,费用较高;盐洗再生就是利用盐将活性炭中的有机物洗涤处理,例如使用碳酸钠溶液再生,这种再生方法再生不彻底,再生后的活性炭吸附能力较差,而且含有机物的高盐废水处理难度更大。而现有技术中关于吸附硝胺类化合物的颗粒活性炭的再生方法报道的较少,所以开发一种安全、彻底、能耗低的吸附硝胺类化合物的颗粒活性炭的再生方法,在含能材料废水处理技术领域显得尤为重要。
发明内容
为了消除现有技术中吸附硝胺类化合物的颗粒活性炭再生方法的缺陷,本发明提供一种吸附硝胺类化合物的颗粒活性炭的再生方法,具体过程如下:
步骤1,常温碱液洗涤;
用氢氧化钠溶液对颗粒活性炭进行常温碱液循环洗涤1小时;
所述的氢氧化钠溶液浓度为5%~7%(质量百分比浓度);
所述的颗粒活性炭为吸附硝胺类化合物的颗粒活性炭;
所述的氢氧化钠溶液:颗粒活性炭=2:1(体积比);
所述的通氢氧化钠溶液的方式采用升流方式,这样可以保证氢氧化钠溶液和颗粒活性炭颗粒充分接触,硝胺类化合物可以充分水解;
步骤2,升温碱液洗涤;
步骤1完成后开始升温,进行升温碱液循环洗涤2小时,氢氧化钠溶液加热至95℃;
步骤3,保温碱液水解;
步骤2完成后,在95℃温度下保温循环2小时,进行保温碱液水解;此时低浓度的95℃的氢氧化钠溶液可以和颗粒活性炭中吸附的硝胺类化合物发生水解反应,并生成氨、甲醛、亚硝酸盐等物质,彻底的脱除颗粒活性炭中的硝胺类化合物,完成吸附硝胺类化合物的颗粒活性炭的再生。
本发明提供的一种吸附硝胺类化合物的颗粒活性炭的再生方法,通过设置合理的碱液浓度和温度,颗粒活性炭中吸附的硝胺类化合物能够完全与碱液发生水解反应,生成氨、甲醛、亚硝酸盐等物质,彻底的脱除活性炭中的硝胺类化合物,从而使吸附有硝胺类化合物的颗粒活性炭恢复吸附能力,再生反应彻底;工艺简单、易于操作,而且该方法对活性炭的破坏小、损失较少,再生后的活性炭可循环多次利用,降低生产成本。该方法消除了现有技术中吸附硝胺类化合物的颗粒活性炭再生方法的缺陷,是一种安全、彻底、能耗低的再生吸附硝胺类化合物的活性炭的方法。
具体实施方式
实施例1:以下通过具体实施例详细说明本发明的技术方案。本实施例中,本发明所述一种吸附硝胺类化合物的颗粒活性炭的再生方法,采用的设备有吸附柱、碱液槽、循环泵、换热器。具体过程如下:
步骤1:常温碱液洗涤;
将颗粒活性炭装入吸附柱内,在碱液槽内配置好再生用的氢氧化钠溶液,氢氧化钠溶液由碱液泵输送,经换热器,由吸附柱碱液进口进入吸附柱内,完全充满吸附柱颗粒活性炭层后从吸附柱的碱液出口流出,经中间管道自流至碱液槽,再经碱液泵输送,经换热器进入吸附柱,依次不断循环,对吸附柱中的颗粒活性炭进行常温碱液循环洗涤1小时;
所述的氢氧化钠溶液浓度为5%~7%(质量百分比浓度);
所述的颗粒活性炭为吸附硝胺类化合物的颗粒活性炭;
所述的氢氧化钠溶液:颗粒活性炭=2:1(体积比);
所述的吸附柱的碱液进口设置在下部,碱液出口设置在上部;
所述的氢氧化钠溶液从吸附柱下部的碱液进口进入,从上部的碱液出口流出,即通氢氧化钠溶液的方式采用升流方式,这样可以保证氢氧化钠溶液和颗粒活性炭颗粒充分接触,硝胺类化合物可以充分水解;
所述的换热器是利用蒸汽来加热氢氧化钠溶液的,换热器壳程通氢氧化钠溶液,管程通蒸汽,2小时能让氢氧化钠溶液加热至95℃以上;常温碱液循环洗涤1小时换热器不通蒸汽,只对颗粒活性炭进行循环洗涤;
所述的碱液泵是用来输送氢氧化钠溶液的,其流量需满足每小时氢氧化钠溶液循环不低于2次;
步骤2,升温碱液洗涤;步骤1完成后换热器通蒸汽开始升温,进行升温碱液循环洗涤2小时,碱液加热至95℃;
步骤3,保温碱液水解;步骤2完成后,在95℃温度下保温循环2小时,进行保温碱液水解;此时低浓度的95℃的氢氧化钠溶液可以和颗粒活性炭中吸附的硝胺类化合物发生水解反应,并生成氨、甲醛、亚硝酸盐等物质,彻底的脱除活性炭中的硝胺类化合物。
保温碱液水解完成后,所有设备停运,吸附柱内的氢氧化钠溶液不放空,自然冷却至常温后,打开吸附柱碱液进口管路,让吸附柱内的氢氧化钠溶液回流至碱液槽备用。
Claims (10)
1.一种吸附硝胺类化合物的颗粒活性炭的再生方法,其特征在于,具体过程如下:
步骤1,常温碱液洗涤;
用低浓度的氢氧化钠溶液对颗粒活性炭进行常温碱液循环洗涤一段时间;
所述的颗粒活性炭为吸附硝胺类化合物的颗粒活性炭;
所述的氢氧化钠溶液:颗粒活性炭=2:1(体积比);
步骤2,升温碱液洗涤;
步骤1完成后开始升温,进行升温碱液循环洗涤一段时间,氢氧化钠溶液加热至95℃;
步骤3,保温碱液水解;
步骤2完成后,在95℃温度下保温循环一段时间,进行保温碱液水解;此时低浓度的95℃的氢氧化钠溶液可以和颗粒活性炭中吸附的硝胺类化合物发生水解反应,并生成氨、甲醛、亚硝酸盐等物质,彻底的脱除颗粒活性炭中的硝胺类化合物,完成吸附硝胺类化合物的颗粒活性炭的再生。
2.一种如权利要求1所述的吸附硝胺类化合物的颗粒活性炭的再生方法,其特征在于,所述的低浓度的氢氧化钠溶液浓度为5%~7%(质量百分比浓度)。
3.一种如权利要求1或2所述的吸附硝胺类化合物的颗粒活性炭的再生方法,其特征在于,所述的氢氧化钠溶液的通入方式采用升流方式,这样可以保证氢氧化钠溶液和颗粒活性炭颗粒充分接触,硝胺类化合物可以充分水解。
4.一种如权利要求1或2所述的吸附硝胺类化合物的颗粒活性炭的再生方法,其特征在于,所述的常温碱液循环洗涤一段时间为1小试。
5.一种如权利要求3所述的吸附硝胺类化合物的颗粒活性炭的再生方法,其特征在于,所述的常温碱液循环洗涤一段时间为1小试。
6.一种如权利要求1或2所述的吸附硝胺类化合物的颗粒活性炭的再生方法,其特征在于,所述的升温碱液循环洗涤一段时间为2小试。
7.一种如权利要求3所述的吸附硝胺类化合物的颗粒活性炭的再生方法,其特征在于,所述的升温碱液循环洗涤一段时间为2小试。
8.一种如权利要求4所述的吸附硝胺类化合物的颗粒活性炭的再生方法,其特征在于,所述的升温碱液循环洗涤一段时间为2小试。
9.一种如权利要求1或2所述的吸附硝胺类化合物的颗粒活性炭的再生方法,其特征在于,所述的在95℃温度下保温循环一段时间为2小试。
10.一种如权利要求3所述的吸附硝胺类化合物的颗粒活性炭的再生方法,其特征在于,所述的在95℃温度下保温循环一段时间为2小试。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20220329 |