生物活性炭反应器(生物质活性炭)

海潮机械 2023-01-06 01:49 编辑:admin 258阅读

1. 生物质活性炭

活性炭再生,可以使得活性炭达到一个循环利用的目的。

1.电解氧化法

利用电解时产生的新生态[O],[C1]等强氧化剂,使活性炭吸附的有机物氧化分解。但在实际运行中,存在金属电极腐蚀、钝化、絮凝物堵塞等问题。而不溶性电极--石墨存在体积大、电阻高、耗电大等缺点,因此尚未见在实践中应用。

2.药剂洗脱的化学法

对于高浓度、低沸点的有机物吸附质,应首先考虑化学法再生。

(1)无机药剂再生。是指用无机酸(硫酸、盐酸) 或碱(氢氧化钠)等药剂使吸附质脱除,又称酸碱再生法。例如吸附高浓度酚的炭,用氢氧化钠溶液洗涤,脱附的酚以酚钠盐形式被回收,再生工艺流程见图1。吸附废水中重金属的炭也可用此法再生,这时再生药剂使用HCl等。

(2)有机溶剂再生。用苯、丙酮及甲醇等有机溶利,萃取吸附在活性炭上的吸附质。再生工艺流程见图2。例如吸附高浓度酚的炭也可用有机溶剂再生。焦化厂煤气洗涤废水用活性炭处理后的饱和炭也可用有机溶剂再生。

采用药剂洗脱的化学再生法,有时可从再生液中回收有用的物质,再生操作可在吸附塔内进行,活性炭损耗较小,但再生不太彻底,微孔易堵塞,影响吸附性能的恢复率,多次再生后吸附性能明显降低。

4.生物再生法

利用经过驯化培养的菌种处理失效的活性炭,使吸附在活性炭上的有机物降解并氧化分解成C02 和H20,恢复其吸附性能,这种利用微生物再生饱和炭的方法,仅适用于吸附易被微生物分解的有机物的饱和炭,而且分解反应必须彻底,即有机物最终被分解为C02和H20,否则有被活性炭再吸附的可能。如果处理水中含有生物难降解或难脱附的有机物,则生物再生效果将受影响。

通过以上的方法对活性炭再生后使得活性炭其用途仍可连续重复使用及再生。活性炭再生是吸附饱满的活性炭通过一定条件处理后再次活化。信息来源于:福建

2. 生物质活性炭是生物炭吗

木头燃烧完了,是不会剩下碳的,只会剩下灰,这些灰大致都是些无机盐。木头燃烧不完全,或者隔绝氧气高温加热,会残留部分的炭,这些炭没有吸附能力。活性炭材料是经过加工处理所得的无定形碳,具有很大的比表面积,对气体、溶液中的无机或有机物质及胶体颗粒等都有良好的吸附能力。

3. 生物质活性炭制备及性能研究

【活性炭】是经过活化理的黑色多孔的固体炭质。一般呈粉状、粒状或丸状,主要成分为碳,还含少量氧、氢、硫、氮、氯。早期生产活性炭的原料为木材、硬果壳或兽骨,后来主要采用煤,生产方法有:①蒸汽、气体活化法。利用水蒸气或二氧化碳在850~900℃将碳活化。②化学活化法。利用活化剂放出的气体,或用活化剂浸渍原料,在高温处理后都可得到活性炭。活性炭具有微晶结构,微晶排列完全不规则,晶体中有微孔(半径小于20〔埃〕=10-10米)、过渡孔(半径20~1000)、大孔(半径1000~100000),使它具有很大的内表面,比表面积为500~1700米2/克。这决定了活性炭具有良好的吸附性,可以吸附废水和废气中的金属离子、有害气体、有机污染物、色素等。工业上应用活性炭还要求机械强度大、耐磨性能好,它的结构力求稳定,吸附所需能量小,以有利于再生。活性炭用于油脂、饮料、食品、饮用水的脱色、脱味,气体分离、溶剂回收和空气调节,用作催化剂载体和防毒面具的吸附剂。活性炭的制作:【原理】 把核桃壳碎末强热干馏,可得到粗制的活性炭,再经酸煮、水洗处理后可得到较好的活性炭。【用品】 硬质试管、带弯导管的单孔橡皮塞、100mL烧杯、漏斗、滤纸、烧瓶夹、铁架台、铁圈、石棉网、蒸发皿。 核桃壳、铜片、浓硝酸、2mol/L盐酸。【操作】1.核桃壳的碳化把核桃壳放在一张厚纸上,用铁锤砸碎,取碎末5~10g装入一个30×200mm硬质试管,按图示装置,用酒精喷灯加热,并不断转动试管及移动喷灯,使核桃壳碎末均匀受热。不久可以看到管壁附着有水,量多时流到棉花团上,管口有大量气体逸出及黑褐色木焦油浸湿棉花团,管内核桃壳碎渣逐渐碳化,直到不再产生气体或见炭粒加热至红炽即可撤去酒精灯,待试管冷却后再按下列步骤进行处理。2.炭粒的加酸处理取出干馏生成的炭粒放进一烧杯,倒入50mL2mol/L盐酸,用酒精灯加热煮沸15min,溶液呈淡黄色,弃去杯内溶液,再倒入50mL2mol/L盐酸煮沸15min,以除去炭粒中的杂质。冷却后,过滤,用蒸馏水洗涤三次,再把滤纸上的炭粒倒在另一个干净的、盛有50mL蒸馏水的烧杯里,煮沸15min,弃去杯内溶液,再换新蒸馏水煮沸几次,用pH试纸检验,开始水溶液显酸性,最后显中性。把含有炭粒的溶液过滤。3.自制活性炭粒的烘干把滤过的湿炭粒放入蒸发皿里,用酒精喷灯加强热①,并用玻璃棒不断搅拌直至炭粒全部烤干,切勿使炭粒烧着。撤去酒精喷灯,冷却,把制得的活性炭取少量进行如下实验,以检验是否符合实验要求。把符合要求的活性炭收集在一个洁净、干燥的瓶中保存。4.自制活性炭的吸附性实验取一个充满二氧化氮的试管②,投入新制成的活性炭粒0.2~0.5g,把试管口用橡皮塞塞紧不得漏气,摇动试管使炭粒与管内气体充分接触,把此试管放置一段时间后,试管内红棕色气体的颜色逐渐变为淡黄色,证明用核桃壳制成的活性炭,具有吸附作用。【备注】1.要选核桃壳碎末,经干馏后可制得较小的粗活性炭粒,否则炭粒中易夹杂有未干馏的核桃壳,使活性炭的吸附作用效果不明显。2.用2mol/L盐酸至少煮沸两次,以保证炭粒中所含的矿物杂质除净。3.用蒸馏水煮沸后,一定要用pH试纸检验直至水呈中性为止。4.①用喷灯加热时间不宜过长。②制取二氧化氮气体。取几个小铜片,放入一个(18×180mm)试管。倒入几毫升浓硝酸,立即产生红棕色的二氧化氮气体,迅速塞紧带弯导管的单孔塞,并把弯导管插入一个试管内。当试管内充满红棕色二氧化氮气体时,把弯导管取出,立即用橡皮塞塞紧试管口,然后把制取二氧化氮气体的试管拔去单孔塞,倒立在盛水的烧杯里以除去剩余的二氧化氮

4. 生物质活性炭的制备

活性炭制备的主要生产工艺流程是:

1.由于木材构造的各方面受热收缩不相同,木炭会产生裂缝,影响强度,木炭沿纤维纵向的抗压强度,接近甚至达到焦炭的强度,此外,木炭的磨损强度低,也影响它的使用。   

2.木炭的比电阻相当大,大约在1000Ω·cm左右,顺纤维方向仅为垂直方向的1/3左右。   

3. 木炭机产品木炭中存在的大量微孔和过渡孔使它不仅有较高的比表面积,而且孔内焦油物质被排除后有很好的吸附性能,是制备活性炭的一个重要的原因。

5. 生物活性炭

每一个半月或两个月更换一次活性炭,因为当炭己完全被有机物渗透,它有可能开始吸附一些来自海水中的微量元素。活性炭的作用为:

1、珊瑚礁岩水族箱中的有机污染物只有通过活性碳才能去除;

2、珊瑚礁岩水族箱是一个封闭的人造生态系统,里面的生物会不断产生由蛋白质、脂肪、碳水化合物、有机酸以及酚类组成的有机废物。