1 引言

　　近年来, 粒状活性炭已广泛应用于水的净化处理, 主要是去除水的异臭味、有机污染物、消毒副生物等, 因此粒状活性炭的经济性、效率的高低, 如何实现其优化已引起普遍关注。本文从粒状活性炭再生时不同温度和时间下所对应的质量耗损、容积耗损、对再生后吸附能力产生何种影响等,进行了实验分析。

　　2 实验方法和材料

　　实验材料(粒状活性炭及其吸附物) :在实验中采用以沥青炭、褐炭、木炭为原料的粒状活性炭,有关特性如表1 所示。粒状活性炭再生方法: 一般采用加热再生。对于10g 粒状活性炭注入的氮、二氧化碳、水蒸汽量各为2. 0、1. 75 和0.5L / min 。

　　3 实验观察和结果

　　3.1 质量耗损

　　A 型、A - 1 型质量耗损和再生时间的关系,如图1、图2。图中表明,再生温度一定时, 再生时间与质量耗损呈线性关系。再生温度850 ℃再生时间30min 时,吸附物质的炭化和粒状活性炭自身的氧化形成一定组合, 其原因是损耗超过负荷的8 %～10 % , 质量损失的比例一定, 相对于吸附物质的粒状活性炭反应速度即与此相对应。

　　图3 显示了A 型、A - 1 型、B 型、C 型四种活性炭再生时间为15min 时的质量损耗和再生温度的关系。质量耗损随再生温度的提高呈指数增长, C 型的质量耗损即使较低的再生温度也将迅速增加,其原因在于再生前为高负荷以及粒状活性炭高反应性所致。

　　3.2 容积耗损

　　表2、3 表明,再生时间和再生温度不同的A 型、A - 1 型的容积损失, 可看出容积耗损受再生温度和时间的影响不是很大。

　　表1  负荷前后粒状活性炭的特性

　　表2  A型容积损失（%）

　　表3  A-1型容积损失（%）

　　表4 B、C型容积损失（%）

　　表5  A型细孔容积

　　表6  A-1型BET细孔容积

　　3.3 吸附能力

　　a . 主要因素的吸附能力对于A 型未用炭主要成份的吸附能力, 在再生温度850 ℃、再生时间30min时恢复。

　　A - 1 型主要成份吸附能力, 在750 ℃、30min 时恢复再生。主要成份吸附能力即使再生温度、再生时间继续升高和延长,也不是增加很多。

　　b. 地下水DOC 吸附能力

　　粒状活性炭再生条件各不相同, 未用炭的DOC 吸附能力均逐渐回升。地下水DOC 吸附能力在850 ℃、再生30min 时增长很快,这是因为中级(meso) 细孔增加的原故,如表5 表示。

　　d. BET 面积和小孔容积

　　表7 反映了A - 1 型850 ℃再生时,所对应的BET 表面积和小孔容积,即随再生时间的延续相应增加。再生15min 时,大致接近未用炭的相应数值;15min 以上的再生, 主要是由于中孔容积增加, 得到了密度较小的活性炭。

　　表7  A-1型BET表面积和小孔（micro）容积

　　4 结论

　　一般情况下,粒状活性炭的最佳再生条件随活性炭种类而异,以木炭系列活性炭反应性能较高,与煤炭系列相比低温时也可再生。本文提供的数据, 反映了活性炭再生最佳时间和温度的关系,可供参考。

　　《山东环境》2000 年第2 期