MACT处理工艺

▆ MACT处理工艺简介

改性活性炭吸附-高效再生技术（MACT）为公司专利产品，是我公司对传统活性炭吸附技术和再生技术的升级工艺，通过对传统活性炭的改性处理，改变活性炭的表面理化性质，能有针对性的提高对PFCS污染物的吸附效果，大大提高了吸附效率和吸附速率，实现对PFCS类污染物的高效、快速去除，再结合公司专利活性炭微波高效再生技术，做到改性活性炭的循环使用，大大降低运行成本。通过改变改性方式，该技术可以适用于各类污水深度处理。

▆ 活性炭改性

主要通过物理、化学处理，改变其孔隙结构，改变其表面酸碱性，或者在其表面引入或去除某些官能团使活性炭具有特殊的吸附性能和催化特性。此外，采用不同的活化方法或不同的活化剂也可以实现制备不同孔径分布及不同表面化学特性的活性炭。
 （1）表面物理性质的改性：活性炭表面结构的改性主要是通过物理或化学方法改变活性炭的比表面积和孔径分布，扩大或缩小孔径，达到改变活性炭表面结构的目的，从而提到活性炭的吸附能力。

 （2）表面化学性质的改性：活性炭表面化学性质的改变主要是通过一定的方法改变活性炭表面的官能团以及表面负载的离子和化合物，从而改变其表面的化学性质达到活性炭的吸附能力的提高。以下为几种表面化学性质的改性的方法：
    ①表面氧化改性：活性炭在适当条件下经过氧化剂对表面官能团进行氧化改性，提高含氧官能团的含量，增强对极性物质的吸附能力。氧化剂不同，改性后表面所含官能团的种类和数量也不同，一般氧化程度越高，含氧官能团越多。常用的氧化剂有：HNO3、HClO、H2SO4、Cl2、H2O2、(NH4)S2O8等。
    ②表面还原改性：活性炭表面在适当条件下经过还原剂对表面官能团进行还原改性，提高碱性基团的含量，增强表面的非极性，进而提高活性炭对非极性物质的吸附能力。常用的还原改性方法是通过H2和N2等惰性气体对活性炭进行的高温处理得到含量较多碱性基团和在氨水中的浸渍处理得到含量丰富的含氮官能团。
    ③负载原子改性：负载原子改性是根据活性炭的吸附性和还原性，把活性炭浸渍在一定的溶液中，通过液相沉积的方法在活性炭表面引入特定的原子和化合物，把金属离子侵入到活性炭表面，主要是利用活性炭的还原性，将金属离子还原成单质或低价态的离子。
    ④表面酸碱改性：酸碱改性法是利用酸、碱等物质处理活性炭，根据实际需要调整活性炭表面的官能团至所需要的数量。通常对活性炭进行酸碱改性是为了改善活性炭对金属离子的吸附效果，常用的改性剂有HCl、NaOH、HNO3、HClO、H2SO4、H2O2、氨水、柠檬酸等。

▆ 活性炭微波高效再生技术

我公司所研发的生物炭微波高效再生技术是利用活性炭吸附的极性物质分子（如水分子、有机物等）在微波场中会受到诱导而产生偶极转向极化，将微波能转化为热能，活性炭中的水分子以及其他有机物等迅速被加热，一部分有机物受热分解成CO2气体和水蒸气，产生的蒸汽气压从原料内部向外部爆炸般的压出，在这种剧烈作用下，活性炭的大部分孔隙得到恢复，形成显著的多孔结构，一部分有机物被碳化，并和原有的残留炭，在高温下发生水煤气反应，进一步恢复了活性炭的孔隙。

微波再生是在热再生基础上发展而来，两种活性炭的再生方法都是采用加热来改变活性炭的吸附性能从而实现吸附质解吸和活性炭的活化，同时实现活性炭的再生。相比于热再生，微波再生与之最大的区别在于微波与介电材料之间的升温方式。微波对于材料的基本性质呈现为反射、穿透和吸收三个特性，据此可将材料分为导体、绝缘体和介电材料三类（见图1）。活性炭即属于介电材料。在微观层面，微波的加热效应由离子传导和偶极子转动产生。离子传导指可解离的离子在电磁场中定向转移产生电流，遇到介质阻挡产生热效应。偶极子转动指材料中带正、负电荷的分子在电磁场的作用下重新排列产生热量。由于活性炭是高介电损耗材料，微波加热可使其快速升温，几分钟即可达到上千摄氏度的高温，从而实现活性炭的快速再生。