一種光電協同再生粉末活性炭系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種再生粉末活性炭的系統，尤其涉及一種光電協同再生粉末活性炭系統。
【背景技術】
[0002]粉末活性炭是一種比較特殊的碳質材料，是一種良好的吸附劑，常作為炭質吸附劑應用于工業、農業、國防、環境衛生和生物醫藥等許多領域。用于吸附處理的活性炭，其吸附力隨著使用時間的延長而逐漸減弱甚至喪失。喪失吸附能力的飽和炭如不及時處理，就會成為新的污染源，不但造成二次污染，且浪費資源。飽和活性炭的再生，具有極其重要的工程應用價值和經濟價值。目前關于顆粒活性炭再生的研究報道較多，而關于粉末活性炭再生尤其涉及光電協同再生的技術較少。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種高效的光電協同再生粉末活性炭系統。
[0004]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
[0005]本發明的包括依次連接的調節池、提升栗、光電協同再生反應器、沉淀池，所述光電協同再生反應器內設有紫外燈、負載二氧化鈦的顆粒活性炭、BDD陽極、不銹鋼陰極、隔網、環形的曝氣管，所述曝氣管連接有曝氣栗，所述BDD陽極和不銹鋼陰極與直流電源連接，所述調節池內設有攪拌器，所述沉淀池設有排水管和排碳管。
[0006]由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明實施例提供的光電協同再生粉末活性炭系統，由于采用紫外燈照射下二氧化鈦光催化、采用三維BDD電極電化學氧化，能高效地對粉末活性炭進行再生，尤其適用于環保領域產生的飽和粉末活性炭的再生。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發明實施例提供的光電協同再生粉末活性炭系統的結構示意圖。
[0008]圖中:
[0009]1.調節池，2.攪拌器，3.提升栗，4.曝氣栗，5.紫外燈，6.光電協同反應器，7.直流電源，8.BDD陽極，9.不銹鋼陰極，10.負載二氧化鈦顆粒活性炭，11.隔網，12.曝氣管，13.沉淀池，14.排水管，15.排炭管。
【具體實施方式】
[0010]下面將對本發明實施例作進一步地詳細描述。
[0011]本發明的光電協同再生粉末活性炭系統，其較佳的【具體實施方式】是:
[0012]包括依次連接的調節池、提升栗、光電協同再生反應器、沉淀池，所述光電協同再生反應器內設有紫外燈、負載二氧化鈦的顆粒活性炭、BDD陽極、不銹鋼陰極、隔網、環形的曝氣管，所述曝氣管連接有曝氣栗，所述BDD陽極和不銹鋼陰極與直流電源連接，所述調節池內設有攪拌器，所述沉淀池設有排水管和排碳管。
[0013]系統在再生粉末活性炭的過程中，曝氣的同時進行紫外照射負載二氧化鈦的顆粒活性炭進行光催化反應、BDD陽極與粉末活性炭構成三維電極進行電化學氧化，所述隔網用于分離顆粒活性炭和粉末活性炭。
[0014]所訴負載二氧化鈦的顆粒活性炭是通過溶膠-凝膠制備獲得，包括步驟:
[0015]制備A液:活性炭g:鈦酸丁酯ml:無水乙醇ml為8:10:30，按比例取鈦酸丁酯緩緩加入到無水乙醇中，邊加邊攪拌，制得A液；
[0016]制備B液:活性炭g:濃鹽酸ml:冰乙酸ml:無水乙醇ml:離子水ml為8:1:1:10:1，按比例取濃鹽酸、冰乙酸、無水乙醇和去離子水，混合并攪拌，制得B液；
[0017]按上述比例稱取預處理過的活性炭，加入到A液中，攪拌均勻后，緩緩滴入B液，繼續攪拌約30min，制得溶膠，然后在室溫下形成凝膠，再將制備好的凝膠放入100°C的烘箱里干燥24h，最后在馬弗爐內300°C空氣氛圍下加熱30min。
[0018]系統再生粉末活性炭用的電解質為0.05mol/L硫酸鈉溶液，再生時間為45min，氣水比為2:1，粉末活性炭的濃度為0.75mg/L，負載二氧化鈦顆粒活性炭的投加量為0.03L/L。
[0019]沉淀池中的上清液回收用作調節池溶液。
[0020]所述顆粒活性炭的預處理方法為:經過篩篩選的一定粒徑范圍的顆粒活性炭，在去離子水中反復清洗，濾去溶液以及上層的漂浮物。水洗后，把顆粒活性炭放入稀鹽酸中攪拌浸泡，靜置數小時后，濾去溶液以及上層的漂浮物，繼續用去離子水清洗，直到濾出液為中性。剩下的活性炭，在100°c的條件下干燥2h。
[0021 ]所述負載二氧化鈦的顆粒活性炭制備方法中，稀鹽酸的濃度為0.01mol/L。
[0022]所述光電協同再生粉末活性炭系統具體操作方法為:將吸附飽和粉末活性炭與硫酸鈉溶液混合置于調節池中。在光電再生反應器中提前放入一定濃度的負載二氧化鈦顆粒活性炭。調節池中的混合液經過栗，進入光電再生反應器中。在紫外燈照射下，負載二氧化鈦的顆粒活性炭發生光催化反應產生羥基自由基，羥基自由基與飽和粉末活性炭接觸可再生粉末活性炭；同時BDD電極與粉末活性炭同時構成三維電極，發生電化學氧化作用，可進一步再生粉末活性炭;曝氣的作用是進行炭的混合攪拌;再生后的粉末活性炭經一定孔徑的隔網排入沉淀池，顆粒活性炭截留在反應器內繼續進行光催化反應。粉末活性炭經沉淀分離后，繼續下一個周期的吸附。
[0023]所述光電協同再生粉末活性炭系統中，再生活性炭的硫酸鈉電解質濃度為
0.05mol/Lo
[0024]所述光電協同再生粉末活性炭系統中，粉末活性炭再生時間為45min。
[0025]所述光電協同再生粉末活性炭系統中，調節池中飽和粉末活性炭的濃度為0.75g/L0
[0026]所述光電協同再生粉末活性炭系統中，反應器中顆粒活性炭的投加量為0.03L/L。
[0027]所述光電協同再生粉末活性炭系統中，曝氣量為氣水比2:1。
[0028]所述光電協同再生粉末活性炭系統中，所采用的紫外燈的功率為20w。
[0029]本發明的光電協同再生粉末活性炭系統，能高效的對飽和粉末活性炭進行再生，尤其適用于環保