[發明專利]一種凝結水處理中活性炭纖維的再生方法

有效

• 申請號: 201310411703.9
• 申請日: 2013-09-11
• 公開（公告）號: CN103432995A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 楊宇程;郭建維;傅寶林;鐘選斌
• 申請（專利權）人: 北京中能環科技術發展有限公司
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/34;C02F1/28;C02F1/64
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 侯華頌

????技術領域：

本發明涉及一種活性炭纖維的再生方法，具體涉及一種處理凝結水中鐵的活性炭纖維的再生方法。

背景技術：

蒸汽凝結水水質接近除鹽水，且溫度較高（一般為90-100℃），具有較大的利用價值。但在利用蒸汽加熱進行石油煉制過程中，由于蒸汽在系統管線、換熱器內流動時與器壁接觸，器壁上的鐵銹等雜質被帶進蒸汽凝結水，使凝結水中鐵含量超出除鹽水指標，出于節能降耗、降低成本的考慮，大部分化工企業都有將蒸汽凝結水回收利用的需求。

目前含鐵廢水的凈化處理工藝主要有以下幾種:氧化沉淀法、萃取法、生物法、離子交換法、吸附法等（唐受印，戴友之.?廢水處理工程?(第二版)?[M].?北京：化學工業出版社，2004，6?-8.)。由于吸附法操作簡單，而且不引入雜質離子，設備費用小，不失為一種除鐵的好方法。炭質材料是一種良好的吸附劑，能有效去除氣相與液相中的各種污染物。其中，應用最多的是活性炭，但活性炭吸附會影響水的色度，且粉狀活性炭不易過濾，易造成二次污染?；钚蕴坷w維(ACF)是20世紀70年代開發出的新型高效吸附炭材料，具有比表面積大、微孔發達、孔徑分布窄、吸附速度快、吸附容量大等眾多優點，已然成為最具使用前景的吸附材料（Brasquet,?C.,?Le?Cloirec,?P.,?Carbon?,?1997,35?:1307?-1313.）。

活性炭纖維具有非常好的吸附脫附性能，但因其價格昂貴，使得它在實際應用中受到極大制約。ACF生產成本高是導致其價格高的主要原因?，但通過改進生產工藝來降低成本似乎已近極限。因此，改進再生技術，延長使用壽命，彌補價格高的缺點，是行之有效的方法。（Subrenat?,?A.,?Le?Cloirec,?P.,?Environ.?Eng?.,?2004,?130:249?-257）。但目前采用的一些再生技術，還存有很多不足之處：如CN102614855A公開了《一種活性炭再生方法及活性炭再生系統裝置》采用的是化學溶劑再生，再生費用大，再生后的化學溶劑處理起來又相當繁瑣。另外，熱再生法雖再生效率高、應用范圍廣，但再生過程中須外加能源加熱，投資及運行費用較高，再生過程中炭損失往往較大；生物再生簡單易行，但存在再生時間過長，受水質和溫度的影響很大；超聲波再生只對物理吸附有效，目前再生效率僅為45%左右，且再生效率受孔徑大小影響較大。

發明內容：

本發明的目的就是針對現有技術存在的不足，提供一種再生率高、炭損失量低、能源消耗小、再生設備簡單的凝結水處理中活性炭纖維的再生方法。

本發明采用的技術方案包括：

一種凝結水處理中活性炭纖維的再生方法，按下述步驟進行：

1）將需再生的活性炭纖維作為陽極，鈦網電極作為陰極，將陰陽兩電極置于盛有導電介質的再生容器中，加入輔助再生劑，用氨水進行pH調節。

2）接通陰極和陽極，設置再生電壓為0.5-10V，采用間歇式攪拌，于一定溫度下進行再生處理60min-150min。

3）用除鹽水對活性炭纖維進行后處理清洗，直至出水為中性，再生完成。

上述方法步驟(1)中，活性炭纖維為粘膠基活性炭纖維氈，其比表面積為900-2000m²/g，孔容積為0.5-1.5ml/g。

上述方法步驟(1)中，所用鈦網陰電極的鈦網特征為：板厚0.3mm至3mm，網孔直徑1mm至5mm，孔型為十字網孔、六角孔，菱形孔等。

上述方法步驟(1)中，導電介質為硫酸鈉溶液，其濃度為0.1mmol/L?-1mmol/L。

上述方法步驟(1)中，輔助再生劑為檸檬酸，其質量分數為3%-8%。

上述方法步驟(1)中，氨水調節pH為3.5-4。

上述方法步驟(2)中，再生處理溫度為30-50℃。

本發明方法的特點：

1）本發明方法，利用活性炭纖維的導電性質，直接以活性碳纖維為陽極，鈦網電極為陰極，利用外加電場的作用，使吸附在活性炭纖維上的鐵通過擴散、電遷移、對流從活性炭纖維上去除。

2）本發明方法以檸檬酸作為輔助再生劑進一步提高再生率，實現活性炭纖維的再生。檸檬酸對金屬離子具有較好的螯合能力，用氨水調節pH為3.5-4.0時，生成檸檬酸單氨，此時對鐵的螯合能力尤為突出，使得鐵從ACF表面脫附。實驗結果表明，以檸檬酸作為輔助再生劑，能獲得很好的再生效果。