活性碳纤维

   以新型吸附材料—活性碳纤维(ACF)为吸附剂的吸附法是近几年发展起来的一种新型的有机废气回收方法，被认为是有效的回收净化有机废气的新方法，近年来已引起广大研究工作者和相关企业的极大关注。与传统的活性炭相比，活性碳纤维具有以下优异特性：

   1)比表面积大，有效吸附容量高;

   2)吸附、脱附快，能耗低，容易再生;

   3)强度高、寿命长;

   4)形状多样，便于工程应用;

   5)可吸附低浓度气体;

   6)吸附选择性强。

   活性碳纤维有机废气回收装置

   以活性碳纤维有机废气回收装置中典型的三箱吸附装置为例，分析其设备组成、工艺流程及技术特点。

   设备组成

   吸附设备由引风风机、表冷器、过滤器、吸附器、分层槽等组成，整个系统的运行由PLC程序控制，自动切换吸附器，使之交替进行吸附、解吸和干燥工艺过程的操作。

   工艺流程

   挥发性有机气体先经过一定的前处理装置，再经过滤器进一步去除尾气中的杂质，以保证这些杂质不占用活性碳纤维的孔隙，影响活性碳纤维的吸附效率和使用寿命;过滤后的尾气经风机引入吸附设备。

   吸附了一定数量有机溶剂的活性碳纤维，用饱和水蒸汽进行解吸，解吸完成后将通过过滤的外界空气送入吸附器由风机进行干燥，使活性碳纤维床层冷却并去除残留的蒸汽，使活性碳纤维保持较高的吸附效率。干燥好的吸附器进入下一工作程序循环进行吸附。

   解吸出的含有机物的混合蒸汽进入冷凝器中进行冷凝，冷凝液再经板式冷凝器冷却，经过冷凝的有机物和冷凝水进入分层槽，经重力分层，上层的有机物自动溢流至储槽，然后经输送泵送到吸附回收设备;下层的冷凝水排入废水处理系统。

   技术特点

   (1)结构合理

   吸附芯为笼型结构，具有活性碳纤维用量少，处理风量大的特点，可大幅度降低有机废气处理成本。

   (2)吸附率高

   由于活性碳纤维的比表面积特性。采用专利技术可以实现多级吸附，可以达到极高的吸附率，是目前国际上能够达到苛刻的环保排放要求的吸附装置。

   (3)运行能耗低、费用低

   由于活性碳纤维的脱附、再生能耗低，再加上活性碳纤维缠绕芯的气流阻力小、风机功率小，所以在运行中活性碳纤维有机废气净化回收装置的气耗和电耗均比较低。

   (4)全自动控制、无人值守运行

   采用德国西门子可编程序控制器控制，集成电磁阀、德国费斯托气缸执行动作，可靠性高。按照工艺流程设计的模拟盘显示，运行状况可以一目了然，并设计有故障检测及指示功能。可靠性强、操作简单、便于维护。

   (5)安全可靠、适用于有爆炸危险场所

   采用防爆风机、防爆泵。控制柜、气动柜采用正压防爆技术，外部信号通过安全栅连接，系统接地，确保了装置的安全性。

   活性炭吸附法处理工业废水，一举几得!

   工业废水处理现状

   废水的常规处理方法有四类：物理处理法、化学出出处理法、物理化学处理方法和生物处理法。物理处理方法只能处理工业废水中不溶解的和悬浮的物质，一般在该过程中用到的方法有搅拌、离心分离以及过滤等;化学处理方法是通过人为的向工业废水中加入特定的化学物质，以达到使废水中存在的某种特定离子沉淀分离的目的，再经过沉降或者过滤除去不溶物，该过程常用的方法有化学沉淀法、中合法、混凝法以及氧化还原方法等;物理化学方法，主要是通过吸附法、膜分离法和离子交换法等来处理工业废水中的有害物质，活性炭吸附法就属于此类方法;而生物处理方法，则是在微生物的正常代谢活动中，消耗掉工业废水中的处于溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机物质之后，把它们转化为稳定无害的物质，这种方法又可以根据处理机理分为厌氧生物处理法和好氧生物处理法。

   活性炭吸附法处理工业废水

   1、原理

   活性炭是用木材、煤、果壳等含碳物质在高温和缺氧条件下活化制成。它有非常多的微孔和巨大的比表面积，通常1克活性炭的表面积达500~1500米,因而具有很强的物理吸附能力，能有效地吸附废水中的有机污染物。此外，在活化过程中活性炭表面的非结晶部位上形成一些含氧官能团，如羧基(-COOH)、羟基(-OH)、羰基。这些基团使活性炭具有化学吸附和催化氧化、还原的性能，能有效地去除废水中一些金属离子。活性炭具有很强的吸附作用，可以吸附工业废水中的微小粒子，使其沉淀排除，达到废水处理的目的。活性炭由于它的多孔隙结构，使得它表面形成了大量的微小孔洞，这些孔洞的直径一般在很小的纳米数量级，这就造成了活性炭的相对表面积十分巨大，对外界的细粒子产生巨大的吸附作用。

   除了将活性炭放入工业废水中自主吸附以外，还可以用通热风的方法在吸附过程中为活性炭不断提供氧气，这样活性炭的吸附能力在通风和升温条件下就会逐渐加强，污水处理的效果也就越明显。

   2、活性炭吸附法处理工业废水的优点

   活性炭吸附法处理工业废水的优点是:

   ①处理效果好而且比较稳定;

   ②提高了微生物对有机毒物和重金属的抗性;

   ③产生有凝聚力的炭体和微生物,形成坚实和稠密的污泥,改善了活性污泥法的操作条件;

   ④活性炭能吸附表面活性物质，解决了曝气池中的起泡沫问题;

   ⑤能用于处理成分复杂、浓度和水量多变的废水;

   ⑥粉末炭成本低。

   活性炭吸附法属于上述工业废水处理方法中的物理化学方法，显然，它不仅可以物理吸附很多不溶的有害物质，对于呈离子状态的有害离子，也可以进行有效的化学吸附，兼具物理处理方法和化学处理方法的优点。除此以外，活性炭的处理工业废水的效率以及质量都特别高。活性炭由于其多孔隙结构，它的相对表面积十分巨大，这赋予了它吸附能力，同时，它的碳链结构使其具有很大的刚性，这让活性炭在使用过程中能够保持自己的形状结构，有效发挥吸附作用。

   活性炭吸附法具备物理方法处理废水的优点，对废水中游离的汞和铬等重金属有毒离子和微小杂质进行直接的吸附作用，补血药加入额外的化学助剂，这在一定程度上减少了工业废水处理的成本，并避免了投放化学助剂有可能带来的危害。除了上述优点以外，活性炭生产制造成本低也是人们选择它来处理工业废水的很关键的一点，活性炭来源于生活中的有机废料，经过简单的炭化和气体处理以后，就成为工业用途的活性炭。在活性炭的处理废水过程中，活性炭的结构和性质都没有改变，这就使得活性炭的回收再利用成为可能，通过简单的用水冲刷和洗剂晾干，活性炭就又可以用来处理废水。这种成本低、效果好的工业废水处理方法一直以来被很多工厂使用。

   活性炭吸附法在工业废水处理中的应用介绍

   1、活性炭吸附法处理工业含油污水

   对于含油污染的工业废污水，比如油轮泄露造成的海水污染，工厂的油污废料等，都需要经过多级处理才能够达到标准。由于石油是有机物质，只有与之相容性很好的物质才能吸附并除去它，而活性炭的亲水性比较好，相应的它的亲油性就比较差，就造成了活性炭对油污的吸附量有一定的上限。这就需要对含油工业废水先进行有机物吸附以及多级处理以后，再用活性炭进行结束处理，以吸附完全废水中的油污。

   2、活性炭吸附法处理工业含重金属离子的污水

   工业废水多为化学反应的废液，其中就包含了大量未反应完全的汞、铬等有毒重金属，这类金属若不经过处理就排放进河流，会对植物的生长以及动物体内蛋白质的代谢和呼吸道造成致命的危险。活性炭对于工业废水中含毒性低浓度汞的吸附作用很强，能够有效的除净其中的汞离子;但是，汞的浓度很大以后，就要先经过化学方法来使汞沉淀，然后再用活性炭来彻底吸附其中的残留汞离子。活性炭处理含铬工业废水的机理虽然很复杂，包括对铬的物理吸附，化学还原以及物理化学吸附等，但是效果却很好，一般的含铬废水只用活性炭吸附就可以除干净其中的铬离子。

   3、活性炭吸附法处理含颜料工业废水

   纺织工业尤其是近年来服装工业和造纸业的发展以及生产过程中产生的废水处理的不彻底，导致了颜料工业废水的排放量越来越大，由于该类型工业废水中的成分十分复杂，并且浓度大，色质深，很难单用活性炭来进行处理。一般对于颜料工业废水，常用的处理方法是先对废水进行氧化和吸附，然后再进行膜分离和多级降解，然后再用活性炭来做深度除色处理，活性炭对于颜色的强力吸附的优点，使得它在颜料废水的处理中有很大的应用前景。