1.本发明属水处理除污染技术领域，尤其涉及一种饱和粉末活性炭再生方法
背景技术：
2.粉末活性炭具有孔隙结构发达、比表面积大的特点，能有效吸附水中多种污染物，已广泛应用于水处理除污染领域。由于粉末活性炭的用量大、使用成本高，粉末活性炭进行再生与回用具有显著的经济效益。热再生法是目前工业领域应用最广泛、最成熟的活性炭再生方法，但需专业的再生厂家与再生设备，存在能耗高、炭损耗大、尾气二次污染等问题，亟需研发新型的粉末活性炭再生技术。
3.在现有活性炭再生方法中，紫外线再生、氧化再生、臭氧再生、超声波再生均是有效的再生方法，不需要专业再生设备及再生厂家。紫外线再生不需外加药剂，但不能有效再生粉末活性炭；氧化再生法常与催化剂协同使用，催化剂重复利用性较差，影响活性炭吸附能力；臭氧氧化效率高，但运行成本和维护较为昂贵；超声波再生法可较有效地再生活性炭，但污染物降解程度有限，再生液易造成二次污染。因此，研发粉末活性炭性质合适的再生方式，解决粉末活性炭再生过程能耗高、炭质量损失大、二次污染等问题，有利于降低水处理成本，具有很大的经济价值与环保意义。
4.本发明将真空紫外线、氯、超声波相结合，构建基于真空紫外线/氯/超声波耦合的粉末活性炭液态原位再生方法。饱和粉末活性炭在再生液中经真空紫外线/氯/超声波协同作用后，粉末活性炭中吸附的污染物被再生液原位解吸，水中的氯在真空紫外线照射下发生光解反应，产生羟基自由基和氯自由基等强氧化性活性物质，能引发自由基的链式反应有效降解污染物，氯/真空紫外线协同作用可使紫外光量子的利用率更高、氧化能力更高。超声波空化泡溃灭形成的微射流及冲击波可促进活性炭孔隙内污染物解吸，增加自由基与污染物反应速率，提高氯氧化剂利用率、增强氧化降解效能，使得真空紫外线、氯、超声波之间形成耦合协同作用，显著提高粉末活性炭的污染物迁移、解吸、降解效能，使得粉末活性炭的再生效率得到明显改善和优化，也克服了传统热再生法过程中存在的诸多问题。
技术实现要素：
5.本发明提供了一种基于真空紫外线/氯/超声波耦合作用的粉末活性炭液态原位再生方法，构建了基于真空紫外线/氯/超声波耦合作用的粉末活性炭液态原位再生方法，以解决饱和粉末活性炭常规热再生过程需专业再生厂家、需脱水干燥、能耗高、炭损耗大、二次污染等问题，显著改善单独采用真空紫外线、氯、超声波再生的效能。
6.发明所采用的方案如下：
7.将再生液投加到饱和粉末活性炭浓缩液中，并以100
‑
160rpm持续搅拌，形成粉末活性炭混合液；在粉末活性炭混合液中投加一定浓度的氯溶液，采用一定功率的真空紫外线照射粉末活性炭混合液，以一定功率和频率的超声波作用于粉末活性炭混合液，真空紫
外线、氯、超声波分别以任何先后作用于粉末活性炭混合液或者同时作用于粉末活性炭混合液进行处理；将再生的粉末活性炭分离和清洗后，即得到可直接回用的湿式再生粉末活性炭。
8.所述的饱和粉末活性炭浓缩液中的活性炭浓度为2000
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6000mg/l。再生液为酸液、碱液、复合酸液、复合碱液等，在混合液中的浓度为0.01
‑
0.5mm。氯溶液为次氯酸、次氯酸盐等，与粉末活性炭浓缩液混合后的氯浓度为0.01
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0.5mm。真空紫外线波长为185nm、功率为10
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200w/l，超声波的功率为40
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180w/l、频率为20
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100khz。上述处理的总时间为30
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120min。
9.本发明的优点：
10.(1)采用该方法再生饱和粉末活性炭不需要专门的脱水、干燥、再生设备及再生厂家，解决了粉末活性炭常规热再生法存在的诸多问题，为粉末活性炭再生与回用提供了新的途径。
11.(2)真空紫外线/氯/超声波耦合可形成多重协同作用，加强了粉末活性炭吸附污染物的解吸、迁移、降解效能，提高了粉末活性炭的再生效率。
12.(3)从水处理工艺中沉淀和分离出的饱和粉末活性炭混合液可在液相中直接再生，再生的湿式粉末活性炭可直接回用，增加的再生设施少、可实施性强、应用潜力大。
具体实施方式
13.通过以下实例对本发明作详细说明，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
14.实施例1：在浓度为2000mg/l的吸附罗丹明b的饱和粉末活性炭浓缩液中加入0.05mm氢氧化钠的再生液，以120rpm进行搅拌，形成粉末活性炭混合液。在粉末活性炭混合液中投加0.2mm次氯酸钠，进行20w/l功率、185mm波长的真空紫外线照射，同时以40khz频率、90w/l功率的超声波作用30min后，将再生后的粉末活性炭分离、洗净，得到的湿式再生粉末活性炭可直接回用到水处理工艺中，新炭吸附容量为1360mg/g，经过再生处理后，粉末活性炭吸附容量恢复至1156mg/g，再生率达到85％。
15.实施例2：在浓度为5000mg/l的吸附苯胺的饱和粉末活性炭浓缩液中加入0.05mm盐酸的再生液，持续以160rpm进行搅拌，形成粉末活性炭混合液。在粉末活性炭混合液中投加0.1mm氯化铵，进行40khz频率、180w/l功率的超声波作用5min后，再增加20w/l功率、185mm波长的真空紫外线照射，超声波和真空紫外线共同作用时间45min。然后将再生后的粉末活性炭分离、洗净，得到的湿式再生粉末活性炭可直接回用到水处理工艺中，新炭吸附容量55.53mg/g，经过再生处理后，活性炭吸附容量恢复至52.75mg/g，再生率达95％。
技术特征：
1.一种基于真空紫外线/氯/超声波耦合作用的粉末活性炭液态原位再生方法，其特征在于，包括以下步骤：将再生液投加到饱和粉末活性炭浓缩液中，并以100
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160rpm持续搅拌，形成粉末活性炭混合液；在粉末活性炭混合液中投加一定浓度的氯溶液，采用一定功率的真空紫外线照射粉末活性炭混合液，以一定功率和频率的超声波作用于粉末活性炭混合液，真空紫外线、氯、超声波分别以任何先后作用于粉末活性炭混合液或者同时作用于粉末活性炭混合液进行处理；将再生的粉末活性炭分离和清洗后，即得到可直接回用的湿式再生粉末活性炭。2.按照权利要求1所述的一种基于真空紫外线/氯/超声波耦合作用的粉末活性炭液态原位再生方法，其特征在于，所述的饱和粉末活性炭浓缩液中的活性炭浓度为2000
‑
6000mg/l。3.按照权利要求1所述的一种基于真空紫外线/氯/超声波耦合作用的粉末活性炭液态原位再生方法，其特征在于，再生液为酸液、碱液、复合酸液、复合碱液等，在混合液中的浓度为0.01
‑
0.5mm。4.按照权利要求1所述的一种基于真空紫外线/氯/超声波耦合作用的粉末活性炭液态原位再生方法，其特征在于，氯溶液为次氯酸、次氯酸盐等，与粉末活性炭浓缩液混合后的氯浓度为0.01
‑
0.5mm。5.按照权利要求1所述的一种基于真空紫外线/氯/超声波耦合作用的粉末活性炭液态原位再生方法，其特征在于，真空紫外线波长为185nm、功率为10
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200w/l。6.按照权利要求1所述的一种基于真空紫外线/氯/超声波耦合作用的粉末活性炭液态原位再生方法，其特征在于，超声波的功率为40
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180w/l、频率为20
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100khz；上述处理的总时间为30
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120min。7.按照权利要求1
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6任一项所述的方法得到的再生粉末活性炭。
技术总结
一种基于真空紫外线/氯/超声波耦合作用的粉末活性炭液态原位再生方法，属水处理除污染技术领域。本发明将真空紫外线、氯、超声波进行协同作用，构建出基于真空紫外线/氯/超声波耦合作用的粉末活性炭液态原位再生方法。在饱和粉末活性炭浓缩液中投加再生液形成粉末活性炭混合液，再投加氯溶液后进行真空紫外线照射，以一定功率和频率的超声波作用，分别先后作用或者同时作用一定时间后，分离和清洗后的湿式再生粉末活性炭可直接回用。真空紫外线/氯/超声波耦合可形成多重协同作用，加强了粉末活性炭中污染物的解吸、迁移、降解效能。粉末活性炭在液相中可直接再生与回用，再生效果得到明显改善，增加的再生设施少、可实施性强、应用潜力大。用潜力大。
技术研发人员：杨艳玲 于瑞 李星 周志伟
受保护的技术使用者：北京工业大学
技术研发日：2021.08.18
技术公布日：2021/11/23
再多了解一些
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