活性炭吸附以及饱和活性炭（焦）再生新技术分享

何艳指出，活性炭用于水处理方面因其吸附性能好、吸附能力强以及无需添加其它药剂等这些显著优点，得到业内人士的广泛关注。

但是，活性炭传统再生工艺多是采用高温转炉或高温多层炉，要将活性炭从过滤装置内取出，以固废或被鉴定为危废需要转移送至有资质的再生厂家再生，这需支付巨额的费用。

而且再生时的机械输送和高温时不停转动而导致破损损失大，废气产生量大，运行环境不够整洁等问题。

因此，传统的再生技术这三方面的问题制约着活性炭的实际应用。

无锡友信赢特的活性炭解吸、活化新技术完美解决了以上问题。何艳在此强调，之所以称之为“新”，就是区别于传统的活性炭再生技术。

活性炭解吸、活化新技术利用高温、绝氧、低压、静态蒸汽热循环解吸活化系统，该系统的的再生原理为：

赢特环境解吸、活化原理图

1、 开启再加热器和热循环风机对炭层加热，炭层升温产生大量蒸汽，通过热循环的方式向活性炭层喷射过热蒸汽，使活性炭吸附的有机物大部分被解吸、裂解、碳化、活化。此时，炭层温度可以达600℃以上。

2、 活化结束后停止热循环和再加热器，从炭罐上口缓慢通入冷却水将活性炭冷却到规定温度。之后采用水力移送的方式将脱附好的活性炭输送至吸附塔或吸附滤池。

3、 在解吸活化过程中，活性炭罐內压力始终微正压。当炭罐罐內压力大于设置值，打开排气阀，罐內排放气体进入换热器冷凝处理。

友信赢特活性炭解吸、活化过程为：

友信赢特解吸、活化过程

1、 活性炭解吸活化时，绝大部分的有机物被裂解、碳化。其中绝大部分被气化，形成CO、氮氧化物等气体，没有被气化的绝大部分碳化。

2、 活性炭解吸活化泄压时冷凝处理冷却后的冷凝水集中收集再缓释到前端调节池。

3、 活性炭解吸活化泄压时冷凝处理冷却后的不凝气体接入污水处理厂的废气处理系统集中处理，或者采用高温氧化后喷淋再活性炭吸附的处理方式，后达标排放。

4、 整个解吸活化过程是在绝氧、低压的环境下进行的。

经过这一工艺生产的活性炭，主要针对难降解COD，脱色和除臭的效果也很好。

主要应用场景为工业园区的集中污水处理厂（进水COD为50~100mg/L，出水COD为20~50mg/L以下）及市政污水处理厂提标到三类水标准（进水COD为30mg/L，出水COD为20mg/L以下）。

出水效果

解吸、活化是两个工艺过程，这两个过程在设备上是如何衔接的呢？何艳介绍，系统工程运用的方式有以下四种：

1、 钢罐原位解吸再生设备：同一个钢罐内完成吸附, 反冲洗及饱和后再生；

2、 钢罐+原址移位再生设备：吸附罐活性炭吸附，反冲洗+饱和活性炭水力移送到再生罐内再生；

3、 滤池+原址移位再生设备：滤池内活性炭吸附，反冲洗+饱和活性炭水力移送到再生罐内再生；

4、 超厚活性炭层吸附塔+原址移位再生设备：吸附罐内活性炭吸附，反冲洗+饱和活性炭水力移送到再生罐内再生。

友信赢特活性炭解吸、活化新技术优点颇多，主要表现在：

1、 解吸、活化系统在绝氧加热条件下运行，使活性炭解吸活化更彻底，从而使活性炭能够重复循环使用；

2、 解吸过程低压无氧，整个系统安全、可靠，没有自燃和爆炸的风险，也不会导致活性炭因氧化而粉化造成损失；

3、 静态解吸，没有因滚动摩擦导致的粉化损失；

4、 解吸、活化采用热循环的方式，更加节能；

5、 根据用户的处理量，设备可以小型化模块化，节能环保；

6、 现场环境干净整洁，无异味，没有活性炭粉尘。

移炭过程，是指炭移送时，打开出炭阀门、炭输送泵以及水池右侧水泵（通过水量调节阀调整水流输出保证合适的炭水比），首先因高度落差和炭输送泵的作用罐内活性炭从出炭口排出。

当罐内活性炭移出到一定量时水池左侧水泵打开，活性炭下方的拢炭管路通水，拢炭管路上的喷嘴向活性炭喷水使活性炭排出。

圆形滤池移送简图

方形滤池移送简图

接下来，何艳分享了位于江苏无锡及常州几座工业污水处理厂的工程案例。项目根据污水厂污水类型、处理规模及进水COD的情况，设置了不同的设备类型和设备规模，结果全部运行良好，出水均达到排放要求。

活性焦通常是由煤炭加工制成，和活性炭一样，主要成分都是碳，也同样有丰富中孔结构，可作为污水处理的吸附材料。

但二者的吸附能力、脱色效果有一定的差异。

何艳对比了优质活性炭和优质活性焦的碘值、比表面积、亚甲基蓝值等参数。通过比较，表面活性炭的碘值是活性焦的1.5倍以上，活性炭的比表面积是活性焦的1.8倍以上，活性炭的亚甲蓝值是活性焦的2倍左右。

因此，活性炭的吸附能力、脱色效果远优于活性焦。

何艳还例举了企业在无锡、盐城、山东等污水处理厂吸附实验的数据。

每一个实验都采用相同体积的活性炭、活性焦对同一原水进行吸附处理。

即使活性焦的平均过滤时间为活性炭的1.7倍以上的情况下，活性焦吸附的出水仍旧劣于活性炭。若过滤时间一致时，活性焦吸附的出水明显劣于活性炭。

若出水要求为同一标准，则活性焦达标天数较活性炭少。

从吸附总量来看，若处理相同体量的原水，保持相同的单位时间内的处理量，为了达到接近的出水COD，活性焦体积必须是活性炭的2.6倍以上，即活性焦的过滤接触时间必须是活性炭的2.6倍以上。

在相同原水且单位时间内的处理量相同的情况下若要达到接近的COD出水指标，活性焦的过滤停留时间是活性炭的2.6-3倍左右（即活性焦的用量需要是活性炭的2.6-3倍，甚至有4.5倍，具体不同水质有不同倍数，要实验确定）。

处理相同体量的原水、保持相同的过滤停留时间，活性炭出水达标周期内的吸附量是活性焦出水达标周期内吸附量的2.6-3倍，并且活性炭达标饱和时间是活性焦达标饱和时间的2.6-3倍左右。

在投资成本方面，要达到相同的处理效果，活性焦的吸附滤池（吸附塔）的容积、投焦的体积都需要是活性炭的2.6-3倍以上，所以活性焦吸附设备和投焦的投资成本远大于活性炭相应的投资成本。

根据公司的经验，活性焦投加量相对于活性炭投加量2.6-3倍的情况下，

1、 活性焦采用吸附滤池（吸附塔）的投资费用是活性炭相应投资费用的2倍以上；

2、 至于投炭（焦）费用：比如某项目采用活性炭需要500吨，那么投炭费用是650万元（500吨*1.3万元/吨=650万，活性炭按照1.3万/吨计算），而采用活性焦的投焦费用为780-900万元（500吨*2.6*0.6万元/吨=780万，500吨*3*0.6万元/吨=900万，活性焦用量为活性炭的2.6-3倍左右，活性焦费用按照0.6万/吨计算）；

3、 再生设备投资费用：使用活性焦工艺再生设备投资费用是使用活性炭工艺再生设备投资费用的2.6-3倍。

在运营成本方面：处理同样体量的原水，保持相同的单位时间内的处理量，活性焦均摊至吨水的移送费用、移送损耗以及再生费用都是活性炭对应费用的2.6-3倍左右。

无锡友信赢特经过几十家不同水质（例如：生活、印染、生物制药、皮革、电镀、光伏等废水）污水处理厂的小试、中试等实验数据的积累发现：

采用优质活性炭（碘值≥1000 mg/g、亚甲基蓝值≥20g/100g、比表≥1100 m2/g）与优质活性焦（碘值≥650 mg/g、亚甲基蓝值≥9g/100g、比表≥600 m2/g）处理相同的原水且单位时间内的处理量相同的情况下，若要达到接近的COD出水指标，活性焦的过滤停留时间是活性炭的2.6-3倍左右（即活性焦的用量需要是活性炭的2.6-3倍，甚至有4.5倍）。

出水COD去除率在50%周期内活性炭的总吸附量是9%~12%左右、而活性焦的总吸附量为3%~4.5%；当出水COD去除率在15%周期内活性炭的总吸附量21.6%，活性焦的总吸附量为8%。

去除率越高，活性炭（焦）饱和吸附量越小，反之吸附量越大。

基于以上实验数据及实践经验，何艳提出了几点建议：建议客户在选择使用活性炭或者活性焦去除cod、脱色、除臭的时候不要轻信一些供应商的宣传的数据。

若对活性炭、活性焦的选型有疑问的地方可以联系无锡友信赢特，通过活性炭、活性焦进行相同的停留时间或活性焦相对于活性炭2.5-3倍的停留时间（比如活性炭的停留时间30分钟，活性焦的停留时间90分钟）的吸附实验比较，最终确定最合适、经济、科学、正确的吸附剂。

最后，何艳总结了四种活性炭热再生方式，并将传统的外热式转炉、多层炉、回转炉三种再生方式与友信赢特高温、绝氧、低压、静态的再生方式进行了比较。

何艳指出，友信赢特高温、绝氧、低压、静态的再生方式与其他的再生方式相比，具有显著的优势，同时也存在不足：

1、 友信赢特设备活性炭再生时为罐内静态脱附再生，整个过程中没有滚动，所以没有破碎和粉化，而其他设备再生时均有滚动，活性炭破碎和粉化比较严重；

2、 友信赢特设备活性炭再生时在罐内的脱附过程都是绝氧的，完全避免了空气的进入而发生烧蚀，不会产生粉末化，得率高。其他设备再生时，加料过程中不可避免有氧气的进入，会发生活性炭烧蚀，活性炭粉末化，活性炭的得率相对较低；

3、 综合考虑再生运营的费用，友信赢特设备更加的经济，更加环保，优势非常明显；

4、 友信赢特设备再生，活性炭最终冷却后为湿基状态，整个移送过程不会产生粉尘、气味等污染。而其他设备的再生方式由于空气的烧蚀和脱附过程的滚动而产生严重的粉化和破碎，活化结束后需要筛分，导致现场的环境很脏乱，现场有活性炭粉尘，现场气味较严重；

5、 友信赢特的缺点为再生方式采用电源不能采用天燃气；

6、 友信赢特的再生方式能源消耗成本较低，其他再生方式能源消耗成本较高。