活性炭因其具有比表面積大、吸附性能良好、耐酸堿等優(yōu)點(diǎn)，成為了工業(yè)廢水處理的最佳吸附材料之一。一般通過(guò)物理或者化學(xué)活化的方法制備，活化工藝復(fù)雜，價(jià)格昂貴，1000碘值的活性炭高達(dá)1-1.2萬(wàn)元/噸。

吸附飽和的活性炭被列入為固廢，因其吸附的吸附質(zhì)會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害，因此對(duì)失活活性炭重復(fù)再生具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

活性炭的再生本質(zhì)上分為兩類：

• 一類是通過(guò)外加能量或化學(xué)物質(zhì)使吸附質(zhì)從活性炭表面脫附，但是這種方法只是將污染物從固體表面轉(zhuǎn)移到液相或者氣相物質(zhì)之中，這樣就會(huì)造成二次污染；

• 另一類是通過(guò)氧化劑或還原劑使吸附質(zhì)轉(zhuǎn)化降解成無(wú)毒害的物質(zhì)，完成活性炭的再生，兩種再生方式可以相互補(bǔ)充、相輔相成，以達(dá)到既保證活性，炭完整性和對(duì)環(huán)境友好的目的。

常用的活性炭再生方法包括熱再生法、超聲再生法、化學(xué)藥劑再生法、電化學(xué)再生法、濕式氧化再生法。

這些方法各有優(yōu)缺點(diǎn)：

• 熱再生法再生效果好，應(yīng)用廣泛，但需要消耗大量能量，多次再生后活性炭功能喪失；

• 超聲波再生法再生工藝簡(jiǎn)單、能耗低，缺點(diǎn)是再生效率低；

• 化學(xué)藥劑再生法的針對(duì)性強(qiáng)、再生效果好，缺點(diǎn)是需要使用大量化學(xué)藥劑，容易造成二次污染；

• 生物再生法最早應(yīng)用于固定床中的活性炭再生，使用微生物將床層內(nèi)的有機(jī)物分解成二氧化碳和水，大分子有機(jī)物被分解成小分子后，固定床壓損下降，實(shí)現(xiàn)了再生，但分解過(guò)程中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物往往會(huì)堵塞孔道，因此生物再生法效率一般較低。

我公司所研發(fā)的生物炭微波高效再生技術(shù)（MACT）是在熱再生基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，兩種活性炭的再生方法都是采用加熱來(lái)改變活性炭的吸附性能從而實(shí)現(xiàn)吸附質(zhì)解吸和活性炭的活化，同時(shí)實(shí)現(xiàn)活性炭的再生。在微波作用下活性炭中的水分子以及其他有機(jī)物等迅速被加熱，一部分有機(jī)物受熱分解成CO2氣體和水蒸氣，產(chǎn)生的蒸汽氣壓從原料內(nèi)部向外部爆炸般的壓出，在這種劇烈作用下，活性炭的大部分孔隙得到恢復(fù)，形成顯著的多孔結(jié)構(gòu)，一部分有機(jī)物被碳化，并和原有的殘留炭，在高溫下發(fā)生水煤氣反應(yīng)，進(jìn)一步恢復(fù)了活性炭的孔隙。

相比于熱再生，微波再生與之最大的區(qū)別在于微波與介電材料之間的升溫方式。微波對(duì)于材料的基本性質(zhì)呈現(xiàn)為反射、穿透和吸收三個(gè)特性，據(jù)此可將材料分為導(dǎo)體、絕緣體和介電材料三類?；钚蕴考磳儆诮殡姴牧?。在微觀層面，微波的加熱效應(yīng)由離子傳導(dǎo)和偶極子轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生。離子傳導(dǎo)指可解離的離子在電磁場(chǎng)中定向轉(zhuǎn)移產(chǎn)生電流，遇到介質(zhì)阻擋產(chǎn)生熱效應(yīng)。偶極子轉(zhuǎn)動(dòng)指材料中帶正、負(fù)電荷的分子在電磁場(chǎng)的作用下重新排列產(chǎn)生熱量。由于活性炭是高介電損耗材料，微波加熱可使其快速升溫，幾分鐘即可達(dá)到上千攝氏度的高溫，從而實(shí)現(xiàn)活性炭的快速再生。實(shí)現(xiàn)活性炭的循環(huán)使用，大大降低運(yùn)成本。通過(guò)改變?cè)偕姆绞?，該技術(shù)可以適用于各類污水的針對(duì)性處理，實(shí)現(xiàn)深度凈化污水的目的。