權(quán)利要求

1.用于處理有機(jī)廢水的吸附劑原位再生的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟： 使用臭氧氣體和過氧化氫溶液，對待處理的吸附劑進(jìn)行原位再生反應(yīng)，完成吸附劑的原位再生； 所述臭氧氣體以納微氣泡的形式與待處理的吸附劑接觸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸附劑包括碳基吸附材料； 優(yōu)選地，所述碳基吸附材料選自碳基材料和/或負(fù)載金屬氧化物的碳基材料； 優(yōu)選地，所述碳基材料選自活性炭、生物炭或活性焦中的任意一種或至少兩種的組合，進(jìn)一步優(yōu)選為活性炭和/或生物炭； 優(yōu)選地，所述金屬氧化物中的金屬選自鐵、鈷、鎳、錳、銅或鈰中的任意一種或至少兩種的組合。 3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述臭氧氣體為臭氧和氧氣的混合氣體； 優(yōu)選地，所述混合氣體中臭氧的濃度為50～200mg/L。 4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于，所述過氧化氫的質(zhì)量濃度為5％～33％； 優(yōu)選地，所述過氧化氫與臭氧的摩爾比為0.5:1～4:1。 5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的方法，其特征在于，所述原位再生反應(yīng)前還包括加入堿性物質(zhì)的步驟； 優(yōu)選地，所述堿性物質(zhì)選自NaOH溶液和/或KOH溶液。 6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的方法，其特征在于，所述原位再生反應(yīng)的時間為15～60min； 優(yōu)選地，所述原位再生反應(yīng)的溫度為15～45℃。 7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的方法，其特征在于，所述原位再生反應(yīng)在吸附塔中進(jìn)行； 優(yōu)選地，所述吸附塔的塔底設(shè)置有支撐板； 優(yōu)選地，所述支撐板用于放置、支撐吸附劑。 8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述吸附塔的底部設(shè)置有進(jìn)水口和進(jìn)氣口； 優(yōu)選地，所述吸附塔的頂部設(shè)置有出水口和出氣口； 優(yōu)選地，所述臭氧氣體通過進(jìn)氣口進(jìn)入吸附塔； 優(yōu)選地，所述過氧化氫溶液以及任選的堿性物質(zhì)通過出水口加入吸附塔。 9.如權(quán)利要求1-8任一項所述的方法制備得到的原位再生的吸附劑。 10.如權(quán)利要求9所述的吸附劑在有機(jī)廢水處理中的應(yīng)用。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于吸附劑原位再生技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于處理有機(jī)廢水的吸附劑原位再生的方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

近些年來，水污染對整個生態(tài)系統(tǒng)造成了巨大的威脅。廢水中的有機(jī)污染物毒害性強(qiáng)且處理難度大，嚴(yán)重影響人類、動植物和環(huán)境健康。此外，日益嚴(yán)重的水資源短缺和新的環(huán)境政策和法規(guī)使得廢水回用十分必要。常見的廢水處理技術(shù)包括生物降解、化學(xué)氧化和吸附法，其中，吸附法是應(yīng)用較為廣泛、設(shè)計簡單且便于操作，被視為去除廢水中有機(jī)污染物的優(yōu)勢技術(shù)。碳基吸附劑在捕集和去除這些污染物方面是有效的，常用到的碳基吸附材料包括活性炭、生物炭、碳納米管和石墨烯等。但碳基吸附劑使用后被隨意丟棄，會帶來嚴(yán)重的環(huán)境問題。

再生是通過解吸預(yù)先吸附在吸附劑上的污染物來恢復(fù)吸附劑吸附能力的一種手段。在處理工藝中，相比于不斷更換新的吸附劑，吸附劑再生是廉價且更好的一種選擇。熱再生、微波再生、電化學(xué)再生、生物再生、濕空氣氧化、超臨界二氧化碳和高級氧化均可以用來處理廢吸附劑，但它們也存在高投資、二次污染、受特定條件限制和只能在實驗室小規(guī)模應(yīng)用等限制?？紤]到經(jīng)濟(jì)效益和可持續(xù)性，以活性自由基為主導(dǎo)的高級氧化技術(shù)是有潛力的，它不僅可以原位恢復(fù)廢吸附劑的吸附能力，而且可以降解和礦化被吸附的污染物。

CN108772051A公開了一種利用臭氧氧化-電熱脫附的活性炭纖維再生裝置。所述活性炭纖維再生裝置包括吸附管路以及脫附管路，吸附管路為待處理氣體流量控制器、三向柱塞閥一、吸附床以及三向柱塞閥二依次連接；脫附管路為高壓氧氣瓶、氧氣流量控制器、臭氧發(fā)生器、三向柱塞閥二、吸附床、三向柱塞閥一、壓縮機(jī)、VOCs回收槽以及臭氧脫除捕集裝置依次連接；吸附床填充有吸附劑；附床上裝有電壓調(diào)節(jié)裝置；電壓調(diào)節(jié)裝置是在附床上下兩端連接加熱電源，加熱電源再連接溫度控制器，在附床中段安裝有熱電偶且熱電偶連接溫度控制器，能夠?qū)崿F(xiàn)活性炭纖維多孔吸附材料脫附再生。

CN108144595A公開了一種活性炭再生系統(tǒng)。所述活性炭再生系統(tǒng)包括超聲波處理裝置、活性炭再生容器、射流器、臭氧發(fā)生器和臭氧催化氧化塔；所述活性炭再生容器用于放置待處理的活性炭；所述超聲波處理裝置包括超聲波換能器，所述超聲波換能器設(shè)置在所述活性炭再生容器內(nèi)；所述射流器設(shè)有射流入口、射流出口和進(jìn)氣口，所述射流器通過所述射流入口與所述活性炭再生容器連通，所述射流器與所述活性炭再生容器連通的管道上設(shè)置有水泵，所述射流器通過所述進(jìn)氣口與所述臭氧發(fā)生器連通；所述臭氧催化氧化塔包括臭氧反應(yīng)罐，所述臭氧反應(yīng)罐下部設(shè)有進(jìn)水口，所述臭氧反應(yīng)罐上部設(shè)有出水口，所述射流器分別通過所述射流出口、所述進(jìn)水口與所述臭氧反應(yīng)罐連通，所述臭氧反應(yīng)罐通過所述出水口與所述活性炭再生容器連通。

上述吸附劑再生處理過程中，需要進(jìn)行加熱或者超聲，只能在實驗室小規(guī)模應(yīng)用限制，不能滿足工業(yè)化生產(chǎn)需求。因此，如何提供一種可滿足工業(yè)化生產(chǎn)、處理需求的吸附劑的原位再生方法，已成為目前亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種用于處理有機(jī)廢水的吸附劑原位再生的方法和應(yīng)用。本發(fā)明中通過臭氧氣體和過氧化氫溶液的協(xié)同作用，去除吸附劑吸附的污染物，實現(xiàn)吸附劑的高效原位再生，具有節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)點，原位再生后的吸附劑仍可用于有機(jī)廢水的處理，且具有較高的吸附效果，且方法簡單，滿足工業(yè)化處理有機(jī)廢水的需求。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供一種用于處理有機(jī)廢水的吸附劑原位再生的方法，所述方法包括如下步驟：

使用臭氧氣體和過氧化氫溶液，對待處理的吸附劑進(jìn)行原位再生反應(yīng)，完成吸附劑的原位再生；

所述臭氧氣體以納微氣泡的形式與待處理的吸附劑接觸。

現(xiàn)有技術(shù)中，有機(jī)廢水的處理技術(shù)生物降解、化學(xué)氧化和吸附法，其中，吸附法是應(yīng)用較為廣泛、設(shè)計簡單且便于操作，被視為去除廢水中有機(jī)污染物的優(yōu)勢技術(shù)。吸附法處理有機(jī)廢水的過程中，需要使用吸附劑對有機(jī)廢水中的有機(jī)物進(jìn)行吸附處理，但吸附劑對有機(jī)廢水處理一定時間后，吸附劑會達(dá)到吸附飽和，無法再吸附有機(jī)污染物、處理有機(jī)廢水，而如何處理吸附飽和的吸附劑成為人們關(guān)注的熱點。

臭氧氧化因其氧化電位高、處理穩(wěn)定、無二次污染而受到廣泛關(guān)注，H 2O2的加入可以提高自由基產(chǎn)生效率，提高再生效果。因此，本發(fā)明中，通過臭氧氣體和過氧化氫溶液，對吸附劑進(jìn)行原位再生反應(yīng)，原位恢復(fù)吸附劑的吸附能力，降解和礦化了被吸附的污染物，完成了吸附劑的原位再生，使其可以被循環(huán)用于有機(jī)廢水的處理，滿足工業(yè)化處理有機(jī)廢水的需求。

本發(fā)明中，臭氧氣體和過氧化氫溶液對吸附劑的再生原理可以分為多個方面：一是受臭氧納微氣泡沖刷，有機(jī)污染物從吸附劑表面脫除進(jìn)入到溶液中；二是部分臭氧納微氣泡在水力空化作用下分解產(chǎn)生自由基降解吸附劑表面的有機(jī)物；三是臭氧納微氣泡在吸附劑表面發(fā)生催化分解產(chǎn)生自由基，氧化去除吸附劑表面的有機(jī)物，并增加含氧官能團(tuán)維持吸附能力；四是過氧化氫在堿性溶液中解離出HO 2 -陰離子，與臭氧分子快速發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生羥基自由基，降解有機(jī)污染物。

待處理的吸附劑是指在有機(jī)廢水處理過程中使用過的吸附劑，本發(fā)明中待再生處理的吸附劑為吸附飽和或接近飽和的吸附劑，其制備方法為：事先測定所使用吸附劑的飽和吸附量，根據(jù)待處理有機(jī)廢水的進(jìn)水流速、廢水中COD(Chemical Oxygen Demand，化學(xué)需氧量)濃度以及吸附劑的堆填量，可計算得出吸附塔內(nèi)吸附劑床層達(dá)到飽和或接近飽和所需吸附運行時間，進(jìn)而可制備得到待處理的吸附劑。

以下作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，但不作為對本發(fā)明提供的技術(shù)方案的限制，通過以下優(yōu)選的技術(shù)方案，可以更好的達(dá)到和實現(xiàn)本發(fā)明的目的和有益效果。

作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述吸附劑包括碳基吸附材料。

優(yōu)選地，所述碳基吸附材料選自碳基材料和/或負(fù)載金屬氧化物的碳基材料。

優(yōu)選地，所述碳基材料選自活性炭、生物炭或活性焦中的任意一種或至少兩種的組合，進(jìn)一步優(yōu)選為活性炭和/或生物炭。

優(yōu)選地，所述金屬氧化物中的金屬選自鐵、鈷、鎳、錳、銅或鈰中的任意一種或至少兩種的組合。

本發(fā)明中，所述吸附劑的形態(tài)為顆粒狀、片狀或塊狀。具有較大尺寸的吸附劑在吸附塔中堆積，構(gòu)成吸附床層，相比于粉末狀吸附劑，顆粒狀、片狀或塊狀的吸附劑不僅有利于臭氧納微氣泡、H 2O 2在吸附劑表面與有機(jī)污染物的相互作用，而且可以降低塔內(nèi)壓降，便于有機(jī)廢水在吸附塔內(nèi)順利通過。除此之外，大尺寸的吸附劑在原位再生過程中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，臭氧對吸附劑表面的破壞程度較小，從而可以減少吸附塔中吸附劑的更換次數(shù)，進(jìn)一步降低使用成本。

作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述臭氧氣體為臭氧和氧氣的混合氣體。

優(yōu)選地，所述混合氣體中臭氧的濃度為50～200mg/L，例如可以是50mg/L、60mg/L、70mg/L、80mg/L、90mg/L、100mg/L、110mg/L、120mg/L、130mg/L、140mg/L、150mg/L、160mg/L、170mg/L、180mg/L、190mg/L或200mg/L等。

本發(fā)明中，臭氧和氧氣的混合氣體的制備方法可以采用如下方法制備得到，所述方法包括：氧氣以100mL/min的流速進(jìn)入臭氧發(fā)生器，通過高壓放電將部分氧氣轉(zhuǎn)化為臭氧，得到臭氧和氧氣的混合氣體。

需要說明的是，可以通過調(diào)整臭氧發(fā)生器的功率調(diào)整混合氣體中臭氧的濃度，采用臭氧濃度分析儀測定混合氣中的臭氧濃度。另外，進(jìn)入臭氧發(fā)生器之前的氧氣氣體流速也可以根據(jù)需要調(diào)整。

作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述過氧化氫的質(zhì)量濃度為5％～33％，例如，可以是5％、7％、10％、12％、15％、18％、20％、22％、25％、27％、30％或33％等。

優(yōu)選地，過氧化氫與臭氧的摩爾比為0.5:1～4:1，例如可以是0.5:1、1:1、1.5:1、2:1、2.5:1、3:1、3.5:1或4:1等。

本發(fā)明中，除了臭氧在吸附劑表面分解產(chǎn)自由基、臭氧納微氣泡空化產(chǎn)自由基之外，還可以通過臭氧與過氧化氫的協(xié)同作用，并通過控制臭氧與過氧化氫的摩爾比在特定的范圍內(nèi)，獲得較好的吸附劑再生效果。若二者的摩爾比過小或過大，使用臭氧與過氧化氫混合原位再生后，吸附劑的吸附效果均較差。

優(yōu)選地，所述納微氣泡為納米氣泡和微米氣泡的混合物，其中微米氣泡直徑為15～50μm(例如可以是15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm或50μm等)，納米氣泡直徑為100～500nm(例如可以是100nm、240nm、290nm、340nm、380nm、420nm、470nm或500nm)。

作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述原位再生反應(yīng)前還包括加入堿性物質(zhì)的步驟。

優(yōu)選地，所述堿性物質(zhì)選自NaOH溶液和/或KOH溶液。

優(yōu)選地，所述NaOH溶液和KOH溶液的質(zhì)量濃度各自獨立地選自5％～10％，例如可以是5％、6％、7％、8％、9％或10％等。

本發(fā)明中，通過堿性物質(zhì)的加入，將含有待處理吸附劑的體系pH調(diào)整至7.5～10.5，例如可以是7.5、8、8.5、9、10或10.5等。

本發(fā)明中，通過堿性物質(zhì)的使用，可以進(jìn)一步提高吸附劑的再生效果。

作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述原位再生反應(yīng)的時間為15～60min，例如可以是15min、30min、40min、45min、50min或60min等。

優(yōu)選地，所述原位再生反應(yīng)的溫度為15～45℃，例如可以是15℃、25℃、30℃、40℃或45℃等。

作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述原位再生反應(yīng)在吸附塔中進(jìn)行。

優(yōu)選地，所述吸附塔的塔底設(shè)置有支撐板。

優(yōu)選地，所述支撐板用于放置、支撐吸附劑。

本發(fā)明中，通過直接在吸附塔中進(jìn)行吸附劑的原位再生反應(yīng)，簡化了工業(yè)流程，提高了有機(jī)廢水的處理效率。

需要說明的是，本發(fā)明中對于將臭氧氣體形成臭氧氣體納微氣泡的方法不做任何特殊的限定，示例性地可以選用如下方法中任意一種或兩種的組合：一是在吸附塔的塔底設(shè)置曝氣板(曝氣板位于支撐板下方)，通過曝氣板將臭氧氣體形成納微氣泡，其中，所述曝氣板的孔徑為100nm～50μm，例如可以是100nm、200nm、300nm、560nm、740nm、830nm、945nm、1μm、8μm、17μm、25μm或50μm等，通過控制曝氣板的孔徑和臭氧進(jìn)氣壓力在特定的范圍內(nèi)，臭氧氣體通過曝氣板后可形成具有特定尺寸的納微氣泡；二是選用納微氣泡發(fā)生器將臭氧氣體形成納微氣泡，而后將臭氧氣體納微氣泡通入吸附塔中。

同時需要說明的是，本發(fā)明中，對于吸附塔和曝氣板具體材質(zhì)的選擇不做任何特殊的限定，本領(lǐng)域常用的材質(zhì)均適用，示例性地包括但不限于所述曝氣板為玻璃砂芯曝氣板；所述吸附塔的材質(zhì)為不銹鋼或玻璃。

作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述吸附塔的底部設(shè)置有進(jìn)水口和進(jìn)氣口。

優(yōu)選地，所述吸附塔的頂部設(shè)置有出水口和出氣口。

優(yōu)選地，所述臭氧氣體通過進(jìn)氣口進(jìn)入吸附塔。

優(yōu)選地，所述過氧化氫溶液以及任選的堿性物質(zhì)通過出水口加入吸附塔。

本發(fā)明中，所述吸附劑的原位再生過程包括如下步驟：

將臭氧濃度為50～200mg/L的臭氧氣體通過吸附塔進(jìn)氣口進(jìn)入吸附塔，并將質(zhì)量濃度為5～33％的過氧化氫溶液以及任選的堿性物質(zhì)通過吸附塔的出水口加入吸附塔中，在15～45℃下對待處理的吸附劑進(jìn)行原位再生反應(yīng)15～60min，完成吸附劑的原位再生；

其中，吸附塔底布設(shè)置由下至上依次設(shè)置有曝氣板和支撐板，臭氧氣體通過吸附塔進(jìn)氣口進(jìn)入吸附塔后依次經(jīng)過曝氣板和支撐板，且以納微氣泡的形式與吸附劑接觸；過氧化氫與臭氧的摩爾比為0.5:1～4:1。

第二方面，本發(fā)明提供一種如第一方面所述的方法制備得到的原位再生的吸附劑。

第三方面，本發(fā)明提供一種如第二的方面所述的吸附劑在有機(jī)廢水處理中的應(yīng)用。

需要說明的是，通過吸附法處理有機(jī)廢水的過程中，有機(jī)廢水中污染物的濃度≤200mg/L。若有機(jī)廢水中污染物的濃度過大，則吸附劑吸附污染物達(dá)到飽和的時間較短，需要對吸附劑進(jìn)行頻繁的再生處理，不符合實際工業(yè)處理有機(jī)廢水的需求。

現(xiàn)有技術(shù)中，處理有機(jī)廢水的工藝包括如下步驟：

將有機(jī)廢水通過吸附塔的進(jìn)水口進(jìn)入吸附塔中，通過吸附塔中的吸附劑對有機(jī)廢水中的污染物進(jìn)行吸附處理，吸附處理后的有機(jī)廢水經(jīng)吸附塔出水口排出吸附塔，完成有機(jī)廢水的處理。

為了進(jìn)一步簡化工藝，并提高有機(jī)廢水的處理效率，本發(fā)明通過直接在吸附塔中對吸附劑進(jìn)行原位再生，簡化了有機(jī)廢水處理的工藝，同時，為了進(jìn)一步提高有機(jī)廢水的處理效率，可以選用兩個吸附塔(記為第一吸附塔和第二吸附塔)，兩個吸附塔交替、切換使用。所述有機(jī)廢水的處理方法具體包括如下步驟：

打開第一吸附塔的進(jìn)水口和出水口，將有機(jī)廢水通過第一吸附塔的進(jìn)水口進(jìn)入第一吸附塔中，通過第一吸附塔中的吸附劑對有機(jī)廢水中的污染物進(jìn)行吸附處理，吸附后的有機(jī)廢水經(jīng)出水口排出吸附塔，完成有機(jī)廢水的處理，當(dāng)?shù)谝晃剿械奈絼┪斤柡秃?，關(guān)閉第一吸附塔的進(jìn)水口，打開第一吸附塔的進(jìn)氣口和出氣口，向其中通入臭氧氣體并加入過氧化氫溶液以及任選的堿性物質(zhì)，進(jìn)行吸附劑的原位再生反應(yīng)，同時打開第二吸附塔的進(jìn)水口和出水口，使有機(jī)廢水進(jìn)入第二吸附塔中，通過第二吸附塔中的吸附劑對有機(jī)廢水進(jìn)行吸附處理，當(dāng)?shù)诙剿械奈絼┪斤柡秃?，再打開第一吸附塔的進(jìn)水口和出水口，將有機(jī)廢水通入第一吸附塔中，利用第一吸附塔對有機(jī)廢水進(jìn)行吸附處理，同時對第二吸附塔中的吸附劑進(jìn)行原位再生處理(處理方法如上)，使有機(jī)廢水在第一吸附塔和第二吸附塔中自由切換，并交替對第一吸附塔和第二吸附塔中吸附劑進(jìn)行再生處理，提高了有機(jī)廢水的處理效率以及吸附劑原位再生處理的效率。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明中，通過對吸附劑原位再生方法的設(shè)計，進(jìn)一步通過臭氧氣體和過氧化氫溶液的協(xié)同作用，提高了吸附劑原位再生的再生效果，經(jīng)原位再生后的吸附劑可用于有機(jī)廢水的處理，且對有機(jī)廢水中的污染物具有較好的吸附效果，原位再生處理前，出水口有機(jī)廢水的COD為105～127mg/L，原位再生處理后，出水口有機(jī)廢水的COD為40～70mg/L。

具體實施方式

為便于理解本發(fā)明，本發(fā)明列舉實施例如下。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，所述實施例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對本發(fā)明的具體限制。

下述實施例和對比例中部分組分來源如下所述：

活性炭：以椰殼為原料制備的活性炭，比表面積約為980m 2/g；

生物炭：以松木屑為原料制備的生物炭，比表面積約為387m 2/g；

活性焦：以煤炭為原料制備的活性焦，比表面積約為542m 2/g。

實施例1

本實施例提供一種用于有機(jī)廢水處理的活性炭原位再生的方法，所述方法如下：

事先測定所使用活性炭的飽和吸附量，根據(jù)有機(jī)廢水的進(jìn)水流速、廢水中COD(Chemical Oxygen Demand，化學(xué)需氧量)濃度以及活性炭堆填量，可計算得出吸附運行一定時間后，吸附塔內(nèi)活性炭吸附床層達(dá)到飽和或接近飽和，得到待處理的活性炭。

然后對待處理的活性炭進(jìn)行原位再生處理，具體方法如下：

關(guān)閉吸附塔的進(jìn)水口，打開吸附塔的進(jìn)氣口和出氣口，將臭氧濃度為80mg/L的臭氧氣體通過吸附塔進(jìn)氣口通入吸附塔中，并將質(zhì)量濃度為15％的過氧化氫溶液以及質(zhì)量濃度為5％的NaOH溶液通過吸附塔的出水口加入吸附塔中，使吸附塔內(nèi)廢水pH達(dá)到7.5，在15℃下對待處理的活性炭進(jìn)行原位再生反應(yīng)30分鐘，完成活性炭的原位再生；

其中，吸附塔底部設(shè)置支撐板，臭氧氣體進(jìn)入吸附塔進(jìn)氣口，通過支撐板，且以納微氣泡的形式與活性炭接觸；活性炭進(jìn)行原位再生過程中使用的過氧化氫與臭氧的摩爾比為1:1。

實施例2

本實施例提供一種用于有機(jī)廢水處理的生物炭原位再生的方法，所述方法如下：

事先測定所使用生物炭的飽和吸附量，根據(jù)進(jìn)水流速、廢水中COD(ChemicalOxygen Demand，化學(xué)需氧量)濃度以及生物炭堆填量，可計算得出吸附運行一定時間后，吸附塔內(nèi)活性炭吸附床層達(dá)到飽和或接近飽和，得到待處理的生物炭。

然后對待處理的生物炭進(jìn)行原位再生處理，具體方法如下：

關(guān)閉吸附塔的進(jìn)水口，打開吸附塔的進(jìn)氣口和出氣口，將臭氧濃度為100mg/L的臭氧氣體通過吸附塔進(jìn)氣口通入吸附塔中，并將質(zhì)量濃度為25％的過氧化氫溶液以及質(zhì)量濃度為10％的KOH溶液通過吸附塔的出水口加入吸附塔中，使吸附塔內(nèi)廢水pH達(dá)到9.0在45℃下對待處理的生物炭進(jìn)行原位再生反應(yīng)60分鐘，完成生物炭的原位再生；

其中，吸附塔底布設(shè)置由下至上依次設(shè)置有曝氣板和支撐板，臭氧氣體通過吸附塔進(jìn)氣口進(jìn)入吸附塔底部，且以納微氣泡的形式與生物炭和廢水混合溶液接觸，進(jìn)行原位再生過程中使用的過氧化氫與臭氧的摩爾比為4:1。

實施例3

本實施例提供一種用于有機(jī)廢水處理的活性焦原位再生的方法，所述方法如下：

事先測定所使用活性焦的飽和吸附量，根據(jù)進(jìn)水流速、廢水中COD(ChemicalOxygen Demand，化學(xué)需氧量)濃度以及活性焦堆填量，可計算得出吸附運行一定時間后，吸附塔內(nèi)活性炭吸附床層達(dá)到飽和或接近飽和，得到待處理的活性焦。

然后對待處理的活性焦進(jìn)行原位再生處理，具體方法如下：

關(guān)閉吸附塔的進(jìn)水口，打開吸附塔的進(jìn)氣口和出氣口，將臭氧濃度為120mg/L的臭氧氣體通過吸附塔進(jìn)氣口通入吸附塔中，并將質(zhì)量濃度為30％的過氧化氫溶液以及質(zhì)量濃度7％的NaOH溶液通過吸附塔的出水口加入吸附塔中，使吸附塔內(nèi)廢水pH達(dá)到8.5，在30℃下對待處理的活性焦進(jìn)行原位再生反應(yīng)20分鐘，完成活性焦的原位再生；

其中，吸附塔底布設(shè)置由下至上依次設(shè)置有曝氣板和支撐板，臭氧氣體通過吸附塔進(jìn)氣口進(jìn)入吸附塔，且以納微氣泡的形式與活性焦和廢水混合溶液接觸，進(jìn)行原位再生過程中使用的過氧化氫與臭氧的摩爾比為1.5:1。

實施例4

本實施例提供一種原位再生的吸附劑以及其原位再生方法，與實施例1的區(qū)別僅在于，未加入堿性物質(zhì)，其他條件與實施例1相同。

實施例5

本實施例提供一種原位再生的吸附劑以及其原位再生方法，與實施例1的區(qū)別僅在于，過氧化氫與臭氧的摩爾比為0.5:1，其他條件與實施例1相同。

實施例6

本實施例提供一種原位再生的吸附劑以及其原位再生方法，與實施例1的區(qū)別僅在于，過氧化氫與臭氧的摩爾比為4:1，其他條件與實施例1相同。

實施例7

本實施例提供一種原位再生的吸附劑以及其原位再生方法，與實施例1的區(qū)別僅在于，過氧化氫與臭氧的摩爾比為0.3:1，其他條件與實施例1相同。

實施例8

本實施例提供一種原位再生的吸附劑以及其原位再生方法，與實施例1的區(qū)別僅在于，過氧化氫與臭氧的摩爾比為5:1，其他條件與實施例1相同。

對比例1

本對比例提供一種原位再生的吸附劑以及其原位再生方法，與實施例1的區(qū)別僅在于，原位再生反應(yīng)中未通入臭氧氣體，過氧化氫溶液的質(zhì)量濃度為30％，其他條件與實施例1相同。

對比例2

本對比例提供一種原位再生的吸附劑以及其原位再生方法，與實施例1的區(qū)別僅在于，原位再生反應(yīng)中未加入過氧化氫溶液，臭氧氣體中臭氧濃度為160mg/L，其他條件與實施例1相同。

對比例3

本對比例提供一種原位再生的吸附劑以及其原位再生方法，與實施例1的區(qū)別僅在于，臭氧通過普通曝氣管進(jìn)氣，而不是納微氣泡進(jìn)氣，其他條件與實施例1相同。

對上述實施例和對比例提供的原位再生的吸附劑的性能進(jìn)行測試，具體測試方法如下：

關(guān)閉吸附塔的進(jìn)氣口和出氣口，打開吸附塔的進(jìn)水口和出水口，在吸附停留時間均為30分鐘的條件下，分別測定進(jìn)水口和出水口的廢水COD。

上述實施例和對比例提供的原位再生的吸附劑的性能測試結(jié)果如下表1所示：

表1不同吸附劑再生處理方案的處理效果

由表1的內(nèi)容可知，本發(fā)明中，通過對吸附劑原位再生方法的設(shè)計，進(jìn)一步通過臭氧氣體和過氧化氫溶液的協(xié)同作用，提高了吸附劑原位再生的再生效果，經(jīng)原位再生后的吸附劑可用于有機(jī)廢水的處理，且對有機(jī)廢水中的污染物具有較好的吸附效果，原位再生處理前，出水口有機(jī)廢水的COD為105～127mg/L，原位再生處理后，出水口有機(jī)廢水的COD為40～70mg/L。

與實施例1相比，若臭氧與過氧化氫的摩爾比不在特定的范圍內(nèi)(實施例7-8)，則其對吸附劑的原味再生效果較差，經(jīng)原位再生處理后，出水口有機(jī)廢水的COD較高。

與實施例1相比，若僅采用臭氧氣體或過氧化氫對待處理的吸附劑進(jìn)行原位再生處理(對比例1-2)，則其對吸附劑的原味再生效果也較差。若臭氧氣體與待處理的吸附劑的接觸形式不是納微氣泡，則對吸附劑的原味再生效果也較差。

綜上所述，本發(fā)明中通過對吸附劑原位再生方法的設(shè)計，進(jìn)一步通過臭氧氣體和過氧化氫溶液的協(xié)同作用，提高了吸附劑原位再生的再生效果，經(jīng)原位再生后的吸附劑可用于有機(jī)廢水的處理，且對有機(jī)廢水中的污染物具有較好的吸附效果。

申請人聲明，本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的詳細(xì)工藝流程，但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)工藝流程才能實施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進(jìn)，對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。

用于處理有機(jī)廢水的吸附劑原位再生的方法和應(yīng)用.pdf