木质活性炭(以木材、木屑等为原料制成)的再生处理是通过物理或化学方法去除其孔隙中吸附的污染物,恢复吸附性能的过程,既能降低成本,又能减少固废污染。再生处理需满足性能恢复率高、炭损耗低、操作安全、环保达标四大核心要求,具体规范如下:

一、再生后性能恢复要求(核心指标)
吸附能力恢复率
碘值恢复率:再生后碘值(衡量小分子吸附能力)需≥原新炭的 80%(如原炭碘值 800mg/g,再生后需≥640mg/g),否则视为再生不合格。
亚甲蓝值恢复率:针对中大分子吸附的亚甲蓝值需≥原炭的 75%,确保对染料、胶体等物质的吸附能力。
比表面积:再生后比表面积损失≤20%(如原炭 1000m²/g,再生后≥800m²/g),避免孔隙结构过度破坏。
物理性能稳定性
强度:再生后颗粒炭的抗压强度损失≤10%(如原强度 90%,再生后≥81%),减少使用中碎粉率(碎粉量≤5%)。
粒径分布:与再生前偏差≤10%,保证在过滤设备中流速均匀(避免偏流影响吸附效果)。
二、再生工艺要求(按方法分类)
木质活性炭再生常用物理法(热再生)和化学法,不同方法有特定操作规范:
1. 热再生法(常用,适合吸附有机物)
预处理:
干燥:去除表面游离水(100-150℃,2-3 小时),避免升温时水分汽化导致炭颗粒破裂。
筛分:去除杂质(如泥沙、纤维碎屑),防止再生时污染设备或堵塞孔隙。
高温再生阶段:
炭化:200-600℃,使吸附的低沸点有机物挥发,高沸点有机物分解为小分子(需惰性气体保护,如氮气,避免炭氧化损耗)。
活化:800-950℃,通入水蒸气、二氧化碳等活化剂,清除残留碳化物并修复孔隙(活化时间 1-3 小时,根据污染程度调整)。
冷却:自然冷却至 100℃以下(避免骤冷导致炭碎裂),通入空气前需确保温度≤60℃(防止自燃)。
2. 化学再生法(适合特定污染物,如酸碱物质)
药剂选择:根据吸附质性质选用 —— 吸附酸性物质用 NaOH 溶液(5-10%);吸附碱性物质用 H₂SO₄溶液(5-10%);吸附有机物可用有机溶剂(如乙醇、丙酮)萃取。
操作规范:
浸泡:活性炭与药剂按 1:5-1:10 比例混合,常温浸泡 4-8 小时(或加热至 50-80℃加速反应)。
清洗:用清水冲洗至中性(pH 6-8),避免残留药剂影响后续使用(如用于水处理时污染水体)。
3. 其他方法(辅助或特定场景)
生物再生法:利用微生物降解孔隙中的有机物(适合低浓度、可生物降解污染物),需控制温度(25-35℃)、pH(6-8),再生周期较长(3-7 天)。
微波再生法:高频微波加热(2450MHz)使吸附质快速挥发,能耗低(较热再生节能 30%),但需控制功率(避免局部过热烧毁活性炭)。
三、再生过程中的损耗与环保要求
炭损耗控制
单次再生损耗率:热再生≤10%(木质活性炭强度较低,过度加热易碎裂);化学再生≤5%(避免药剂腐蚀导致结构破坏)。
累计再生次数:木质活性炭通常可再生 3-5 次(超过后性能衰减明显,需淘汰),总损耗率≤40%。
环保与安全要求
废气处理:热再生挥发的有机物(如 VOCs)需经冷凝回收或催化燃烧(去除率≥90%),避免直接排放污染大气。
废水处理:化学再生后的废液需中和(酸碱废水)或生化处理(有机废液),COD 排放≤100mg/L,符合《污水综合排放标准》。
安全操作:热再生设备需防爆设计(避免有机物蒸气燃爆);化学再生需佩戴防腐装备(耐酸碱手套、面罩),防止药剂接触皮肤。
四、再生后检测与验收标准
必检项目:碘值、亚甲蓝值、强度、粒径分布、pH 值(用于水处理时),每批次再生后抽样检测(抽样量≥500g)。
外观要求:颗粒均匀,无明显结块、焦黑(热再生过度)或药剂残留(化学再生未洗净)。
适用性验证:用于特定场景前需小试 —— 如用于饮用水净化,需检测再生炭对余氯、有机物的去除率(应≥80%,与新炭接近)。