[发明专利]一种含全氟化合物废活性炭的再生方法

说明书

本发明公开了一种含全氟化合物废活性炭的再生方法，将吸附有全氟化合物的废活性炭放入高温熔融盐或熔融碱体系中处理再生，然后经过冷却、溶解、过滤、干燥后得到再生活性炭和盐溶液。本发明不仅对废活性炭进行了高效再生，而且对被吸附的全氟化合物中的氟元素进行了高效矿化。本发明在消除环境污染风险和固体废弃物资源化方面优势突出，具有再生效果好、处理量大、对环境无污染等特点。

技术领域

本发明属于废弃活性炭中吸附质持久性有机氟污染物的热解脱氟技术领域，具体涉及一种含全氟化合物废活性炭的再生方法。

背景技术

随着人类工业水平的进步，越来越多人工合成的化学品在工业上得以应用。但是其中一些物质对环境和生物体都存在着潜在危害，全氟化合物(Perfluorochemicals，PFCs)就是其中一类被广泛关注的新兴污染物¹。由于其具有高热稳定性、疏水疏油性和较高的表面活性等特性，而被化工、纺织、涂料、皮革等行业广泛应用。但是PFCs性质稳定不易在环境中分解，会在人体富集，并且这些物质具有肝脏毒性、心脏毒性、生殖毒性、神经毒性以及其他的一些潜在毒性²。所以关于PFCs的去除技术一直是研究热点。

由于活性炭价格低廉且吸附性能优秀，目前来说，活性炭是PFCs的主要去除手段，得到了广泛的使用。但是，随着活性炭的使用也出现了一系列问题。PFCs只是从液相迁移到了固相中，且没有降解成无毒或毒性更弱的物质，有二次污染的风险，所以PFCs废活性炭必须进行安全处置。并且从资源循环的角度来看，活性炭还需进行再生处置来提高资源利用率，降低使用成本³。因此亟待开发一种含PFCs的活性炭绿色再生手段，从而最终形成吸附-再生-吸附的高效绿色可循环的PFCs处置路径。

一般来说，现阶段针对PFCs的控制技术主要有生物降解法、光降解法、芬顿氧化法、超声法、吸附法等⁴。吸附法的吸附装置构造简单、容易运行，其可以对较高浓度的PFCs废水进行处理且去除率高，因此得到了广泛应用。但是部分吸附剂价格较高且不易获得，就使廉价易得的活性炭成为了实际生产过程中使用最多的PFCs吸附剂。由于活性炭只是初步的将液相中的PFCs转移到了固相当中，起到了提取富集的作用。废活性炭的不当处理会存在二次污染的危险，因此还需要开发PFCs废活性炭的安全处置和再生方法⁵。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于解决由于废弃的含全氟化合物的活性炭不当处理造成的资源浪费和环境污染问题，提出一种高效、绿色、环保的含全氟化合物废活性炭的再生方法，使得活性炭在高效再生的同时，对其中的吸附质全氟化合物也能实现绿色、环保的脱氟处理。

实现本发明目的的具体技术方案是：

本发明提出了一种含全氟化合物的废活性炭的再生方法，将含有全氟化合物的废活性炭在高温下经过熔融盐或熔融碱体系反应后，将反应冷却后的盐溶解，分离出再生活性炭组分，再将其干燥后可以得到能够重新使用的再生活性炭和盐溶液。并且全氟化合物中的氟元素经熔融盐或熔融碱处理后转移至反应体系中，降低了环境污染的风险，具体包括以下步骤：

(1)将含全氟化合物的废活性炭放入反应炉中，然后加入盐或者碱，通入惰性气体；

(2)打开反应炉开关调节参数，开启反应炉加热开关进行反应，冷却后得到碱或者盐和活性炭的混合物；

(3)将步骤(2)冷却得到的混合物加水溶解后过滤得到活性炭和盐溶液，再将活性炭干燥后得到再生活性炭。

本发明步骤(1)之后还包括后处理步骤：关上反应炉炉盖，用工具上法兰，以保持反应炉的密封性。

步骤(1)中，所述全氟化合物为全氟辛烷磺酸及其盐类、全氟辛酸及其盐类、全氟丁烷磺酸及其盐类等中的一种或多种；优选地，为全氟丁烷磺酸。