吳明紅 錢(qián)群 包伯榮 周瑞敏
（上海大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院射線所 上海201800）

　　由于活性炭（AC）具有良好的吸附能力，因此被廣泛應(yīng)用于城市污水和工業(yè)廢水的處理。但使用了一段時(shí)間后，活性炭的吸附能力就會(huì)下降以致完全喪失而成為“飽和炭”，為了經(jīng)濟(jì)地使用，必須對(duì)其進(jìn)行再生。用于水處理的飽和炭，由于以不可逆吸附為主，要使牢固吸附在其表面的有機(jī)物脫附，恢復(fù)其活性，通常采用高溫蒸汽法再生[1,2]。但這種方法再生活性炭的費(fèi)用很高，而且再生后活性炭的重量損失也比較大。近年來(lái)，國(guó)外開(kāi)始研究用輻照法再生活性炭。Wissell等人通過(guò)高能電子束用1MGy的輻照劑量再生吸附有機(jī)化合物的飽和濕活性炭，在加入化學(xué)氧化劑后，記錄下了再生率，但細(xì)節(jié)卻未見(jiàn)報(bào)道[3,4]。本實(shí)驗(yàn)采用高能電子束對(duì)在用于染料廢水和模擬廢水（含有十二烷基硫酸鈉NaLa）處理的活性炭進(jìn)行再生處理，并對(duì)其吸附能力的恢復(fù)進(jìn)行了研究。采用粒狀活性炭（篩號(hào)12×40）作吸收劑，其碘值為1040mg/gAC，水和活性炭的體積比約為3000:1，處理后活性炭的碘值為838 mg/gAC。另外，將一定數(shù)量的粒狀活性炭分別加入4種不同濃度的NaLa水溶液中，并攪拌達(dá)到吸附平衡，得到四種吸附量不同的活性炭樣品，其碘值如表1所示。

表1 活性炭樣品制備 樣品號(hào) 吸附量（g/gAC） 碘值（mg/gAC） 0 0 1040 1 0.05^a) 959 2 0.12^a) 817 3 0.23^a) 635 4 0.28^a) 536 5 廢水^b) 838 a) 吸收十二烷基硫酸鈉 b) 處理染料廢水

　　在圖1所示容器中鋪上一層5～7mm厚的活性炭樣品，將其預(yù)熱到約110℃后，在水蒸汽、氮?dú)夂脱鯕猸h(huán)境下通過(guò)容器的不銹鋼金屬薄片窗口用2Mev的電子束輻照。在輻照過(guò)程中，用白金傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)活性炭的溫度，分配在活性炭上的劑量通過(guò)丙胺酸放射量測(cè)定器（日立電報(bào)有限公司生產(chǎn)）測(cè)定，活性炭層上下的輻照劑量差約為2%。經(jīng)輻照后活性炭的重量損失可由輻照前后的重量（含吸附物）計(jì)算出來(lái)。輻照后活性炭的碘值通過(guò)JIS K1474測(cè)試方法測(cè)定，特定表面區(qū)域和微孔分配通過(guò)ASAP2000孔度計(jì)測(cè)量。

　　用高能電子束在氧氣、氮?dú)夂退羝h(huán)境下對(duì)吸附十二烷基硫酸鈉和用于染料廢水處理的粒狀活性炭進(jìn)行輻照，并對(duì)其吸附能力的恢復(fù)進(jìn)行了研究。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在氮?dú)猸h(huán)境下采用高能電子束輻照可以將污染活性炭有效地再生，在氮?dú)猸h(huán)境下，活性炭吸附能力恢復(fù)率最高，輻照后活性炭幾乎沒(méi)有損失。在輻照過(guò)程中，活性炭的溫度高，電子束的電流大，活性炭吸附能力恢復(fù)率也就高，表明活性炭的再生主要是由吸附點(diǎn)的微加熱引起的。這種方法有以下特點(diǎn)：
　?。?）工藝簡(jiǎn)單，不需要高溫工藝。
　　（2）活性炭的損失率低（少于1%）。
　?。?）消耗的能量低（約為0.3kWh/kgAC）。
　　假設(shè)需要的輻照劑量為1.6MGy，再生的費(fèi)用（運(yùn)行成本）大致估計(jì)在常規(guī)高溫蒸汽法的1/8～1/10，使用200kW的電子加速器，每年運(yùn)行8000小時(shí)，可再生3600噸活性炭。

參考文獻(xiàn)

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