过硫酸盐外加电场再生有机物吸附饱和活性炭的过程与效率

Activated carbon (AC) regeneration is becoming one of the hot topics with its extensive usage in water treatment field. This research based on the fundamental theory of persulfate advanced oxidation adopts electric field and persulfate to regenerate NOM saturated AC, which will result in in-situ regeneration and recycling of saturated AC. The adsorption efficiency and service life of AC will be significantly improved. This research focuses on the chemical process and activation conditions for elctro-persulfate system. The regeneration efficiency and impact factors will be considered for different types of organic compounds. In purpose of increasing AC regeneration, the migration and separation for the byproducts will be researched to further recycle useful substances as theoretical and technical basement. The relative technology and methods will arise independent patents. It will be possible to make a breakthrough for theory and application of elctro-persulfate regeneration AC in drinking water, sewage and industrial wastewater treatment. Therefore, there are great economic benefits and practical prospects.

随着活性炭在水处理行业的广泛使用，活性炭再生技术研究在国内外已经逐步成为热点研究课题之一。本研究基于过硫酸盐高级氧化的基本理论，采用外加电场联合过硫酸盐再生有机物吸附饱和的活性炭，实现吸附饱和的活性炭的原位再生和重复利用，将显著提高活性炭的吸附效率和延长活性炭的使用寿命。将重点研究外加电场活化过硫酸盐的的化学过程和优化活化条件；考察电化学高级氧化对不同类型有机物吸附饱和活性炭的再生效率和影响因素；以提高活性炭再生效率为目的，研究再生副产物的迁移和分离规律，为将来进一步回收再生副产物提供理论和技术基础。本课题中相关技术和工艺方法具有独立知识产权，可望在饮用水处理、污水处理和工业废水处理中活性炭的电化学原位再生理论和实践方面取得较大突破，具有广泛的经济效益和应用前景。

课题基于过硫酸盐高级氧化的基本理论，采用外加电场联合过硫酸盐再生有机物吸附饱和的活性炭，实现吸附饱和的活性炭的原位再生和重复利用，提高活性炭的吸附效率和延长活性炭的使用寿命。建立了以过硫酸盐/Fe/电流为核心技术的电活化过硫酸盐技术，对目标污染物腐殖酸及苯酚的降解和其吸附饱和活性炭的再生规律。提出了最佳的Fe和过硫酸盐的投加比例，最佳的电压/电流的施加效果。开展活性炭再生副产物的吸附抑制研究，提高了吸附饱和活性炭的再生使用效率。本项目已在国际期刊上公开发表标注基金资助中英文文章3篇。其中水处理权威学术期刊《Water Research》上发表1篇；授权国家发明专利4项；已毕业硕士研究生2名，在读博士硕士研究生2名，较好地完成了项目设定的各项目标任务。相关的科研成果对于搞清楚外加电场活化过硫酸盐的化学过程以及开展饱和活性炭的再生技术的应用具有一定的参考价值。