椰殼活性炭目前在環(huán)境保護，工業(yè)與民用方面己被大量使用,并且取得了相當?shù)某尚?然而椰殼活性炭在吸附飽合被更換后,使用單位均將其廢棄,掩埋或燒掉,造成資源的浪費和對環(huán)境的再污染。

　　椰殼活性炭吸附是一個物理過程，因此還可以采用高溫蒸汽將使用過的椰殼活性炭內之雜質進行脫附，并使其恢復原有之活性，以達到重復使用的目的，具有明顯的經濟效益。再生后的椰殼活性炭其用途仍可連續(xù)重復使用及再生。

　　椰殼活性炭再生技術的發(fā)展

　　隨著椰殼活性炭的應用范圍日趨廣泛,椰殼活性炭的回收開始得到了人們的重視。如果用過的椰殼活性炭無法回收,除了每噸廢水的處理費用將會增加0.83～0.90元外，還會對環(huán)境造成二次污染。因此,椰殼活性炭的再生具有格外重要的意義。

　　1傳統(tǒng)椰殼活性炭再生方法

　　1.1熱再生法椰殼活性炭

　　熱再生法是目前應用多,工業(yè)上成熟的椰殼活性炭再生方法。處理有機廢水后的椰殼活性炭在再生過程中,根據加熱到不同溫度時有機物的變化,一般分為干燥、高溫炭化及活化三個階段。在干燥階段,主要去除椰殼活性炭上的可揮發(fā)成分。高溫炭化階段是使椰殼活性炭上吸附的一部分有機物沸騰、汽化脫附,一部分有機物發(fā)生分解反應,生成小分子烴脫附出來,殘余成分留在椰殼活性炭孔隙內成為“固定炭”。在這一階段,溫度將達到800～900°C,為避免椰殼活性炭的氧化,一般在抽真空或惰性氣氛下進行。接下來的活化階段中,往反應釜內通入CO2、CO、H2或水蒸氣等氣體,以清理椰殼活性炭微孔,使其恢復吸附性能,活化階段是整個再生工藝的關鍵。熱再生法雖然有再生效率高、應用范圍廣的特點,但在再生過程中,須外加能源加熱,投資及運行費用較高。

　　1.2生物再生法椰殼活性炭

　　生物再生法是利用經馴化過的細菌,解析椰殼活性炭上吸附的有機物,并進一步消化分解成H2O和CO2的過程。生物再生法與污水處理中的生物法相類似,也有好氧法與厭氧法之分。由于椰殼活性炭本身的孔徑很小,有的只有幾納米,微生物不能進入這樣的孔隙,通常認為在再生過程中會發(fā)生細胞自溶現(xiàn)象,即細胞酶流至胞外,而椰殼活性炭對酶有吸附作用,因此在炭表面形成酶促中心,從而促進污染物分解,達到再生的目的。生物法簡單易行,投資和運行費用較低,但所需時間較長,受水質和溫度的影響很大。

　　1.3濕式氧化再生法椰殼活性炭

　　在高溫高壓的條件下,用氧氣或空氣作為氧化劑,將處于液相狀態(tài)下椰殼活性炭上吸附的有機物氧化分解成小分子的一種處理方法,稱為濕式氧化再生法。實驗獲得的椰殼活性炭再生條件為:再生溫度230°C,再生時間1h,充氧pO20.6MPa,加炭量15g,加水量300mL。再生效率達到(45±5)%,經5次循環(huán)再生,其再生效率僅下降3%。椰殼活性炭表面微孔的部分氧化是再生效率下降的主要原因。

　　傳統(tǒng)的椰殼活性炭再生技術除了各自的弊端外,通常還有三點共同的缺陷:

　　(1)再生過程中椰殼活性炭損失往往較大;

　　(2)再生后椰殼活性炭吸附能力會有明顯下降;

　　(3)再生時產生的尾氣會造成空氣的二次污染。因此,人們或對傳統(tǒng)的再生技術進行改進,或探索全新的再生技術。

　　2目前新興的椰殼活性炭再生技術

　　2.1溶劑再生法椰殼活性炭

　　溶劑再生法是利用椰殼活性炭、溶劑與被吸附質三者之間的相平衡關系,通過改變溫度、溶劑的pH值等條件,打破吸附平衡,將吸附質從椰殼活性炭上脫附下來。

　　溶劑再生法比較適用于那些可逆吸附,如對高濃度、低沸點有機廢水的吸附。它的針對性較強,往往一種溶劑只能脫附某些污染物,而水處理過程中的污染物種類繁多,變化不定,因此一種特定溶劑的應用范圍較窄。

　　2.2電化學再生法椰殼活性炭

　　電化學再生法是一種正在研究的新型椰殼活性炭再生技術。該方法將椰殼活性炭填充在兩個主電極之間,在電解液中,加以直流電場,椰殼活性炭在電場作用下極化,一端成陽極,另一端呈陰極,形成微電解槽,在椰殼活性炭的陰極部位和陽極部位可分別發(fā)生還原反應和氧化反應,吸附在椰殼活性炭上的污染物大部分因此而分解,小部分因電泳力作用發(fā)生脫附。該方法操作方便且效率高、能耗低,其處理對象所受局限性較小,若處理工藝完善,可以避免二次污染。

　　實驗結果表明,電化學再生椰殼活性炭具有較高的再生效率,可達到90%。此外,對工藝參數(shù)的研究表明,再生位置是椰殼活性炭再生工藝中重要的影響因素,電解質NaCl濃度是較重要的影響因素,再生電流和再生時間對椰殼活性炭的電化學再生也有一定的影響。

　　2.3超臨界流體再生法椰殼活性炭

　　據近的研究資料表明,在CO2的臨界點附近,再生效率的變化很大;對未被烘干的椰殼活性炭,則需要延長其再生時間。對氨基苯磺酸而言,CO2超臨界流體法再生的佳溫度為308K,當溫度超過308K時,再生不受影響;當流速大于1.47×10-4m/s時,流速不影響再生;用HCl溶液處理后,會使椰殼活性炭再生效果明顯改善。對苯而言,再生效率在低壓下隨溫度的下降而降低;在16.0MPa壓力時的佳再生溫度為318K;在實驗流速下,再生效率會隨流速加快而提高。

　　2.4超聲波再生法椰殼活性炭

　　由于椰殼活性炭熱再生需要將全部椰殼活性炭、被吸附物質及大量的水份都加熱到較高的溫度,有時甚至達到汽化溫度,因此能量消耗很大,且工藝設備復雜。其實,如在椰殼活性炭的吸附表面上施加能量,使被吸附物質得到足以脫離吸附表面,重新回到溶液中去的能量,就可以達到再生椰殼活性炭的目的。超聲波再生就是針對這一點而提出的。超聲再生的大特點是只在局部施加能量,而不需將大量的水溶液和椰殼活性炭加熱,因而施加的能量很小。

　　研究表明經超聲波再生后,再生排出液的溫度僅增加2～3℃。每處理1L椰殼活性炭采用功率為50W的超聲發(fā)生器120min,相當于每m3椰殼活性炭再生時耗電100kWh,每再生一次的椰殼活性炭損耗僅為干燥質量的0.6%～0.8%,耗水為椰殼活性炭體積的10倍。但其只對物理吸附有效,目前再生效率僅為45%左右,且椰殼活性炭孔徑大小對再生效率有很大影響。