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甘氨酸工业生产过程中需运用吸附能力很强的活性炭对原母液进行脱色处理。处理之后产生的废活性炭因含有大量复杂有机物而成为危险固体废弃物,如不能及时处理,既浪费资源又污染环境。因此需要对废活性炭进行再生利用来降低生产成本,同时减少危险废弃物的产生。本文通过微波热再生方法和微波-Fenton方法对脱色甘氨酸的废活性炭进行了较为全面的研究,为微波处理复杂固体污染物和实现废物再生利用提供理论依据。 本文主要开展了以下两个方面的工作: (1)研究了微波法再生废活性炭过程中影响再生效率的各种因素,并对再生活性炭的孔径结构及表面特征进行了分析。 (2)研究了微波-Fenton高级氧化法再生废活性炭过程中影响再生效率的各种因素,通过单因素实验得出再生的最优条件,并对再生活性炭的表面特征进行了分析。 微波法对废活性炭进行再生实验的结果表明,在高功率(640W、800W)条件下,微波辐射时间为6min-8min,活性炭的再生率可达到100%以上,对应的综合再生率为59.0%以上。同时本文还通过红外光谱实验研究废活性炭中有机物受热降解的过程,通过比表面积测定方法检测再生活性炭孔径结构变化的情况,运用电镜扫描观察再生活性炭表面结构的特征,并对微波热再生废活性炭的机理进行了研究。 微波-Fenton高级氧化法对废活性炭进行再生实验,研究了Fenton试剂配比、H2O2的浓度、微波功率、反应温度、时间、pH值等因素对活性炭再生效率的影响。通过单因素实验得出再生的最优条件为:Fenton试剂n(H2O2):n(Fe2+)摩尔比为24:1,H2O2的浓度为25m/moL、微波功率600W、反应时间18min、温度为55℃、pH值为3。在最优条件下,废活性炭的再生率可以达到75.80%。通过L9(34)正交实验得出,H2O2浓度对废活性炭再生率的影响最大,其次是n(H2O2):n(Fe2+)(摩尔比),再其次为微波功率,最后为反应温度。证明了微波-Fenton高级氧化法能够有效降解脱色甘氨酸母液废活性炭中的有机物,实现活性炭的再生,同时本文也通过电镜扫描对再生活性炭的表面结构进行了研究,并探讨了微波-Fenton再生活性炭的机理和反应途径。