基于微波化学的有机废水微波诱导催化技术和微波辅助高级氧化技术

结合近几年微波化学理论的发展,介绍了微波诱导催化技术和基于微波技术的高级氧化技术,包括:微波辐射-活性炭吸附法、微波Fenton试剂法、微波辅助光催化技术等在有机废水处理中的应用.并对今后该技术的研究和发展进行了展望.     

微波诱导氧化处理雅格素红BF-3B150%染料废水的研究

以颗粒活性炭为催化剂 ,建立了微波诱导氧化工艺 ,对雅格素红BF 3B15 0 %染料废水进行了有效处理 .分别考查了废水初始浓度、微波功率、微波辐照时间、活性炭粒径、活性炭用量和废水pH值对废水处理效果的影响 .该工艺对稀释 10 0倍后的实际废水 (原水COD为 2 82 4 0mg·L-1)最佳处理工艺条件为 :微波辐照时间 6min、微波辐射功率 6 5 0W、活性炭用量为 8g、活性炭粒径 2 0目以下 ,微波诱导催化氧化在酸性条件下比在碱性条件下的处理效果要好 .在此工艺条件下 ,废水脱色率达99 6 %、COD去除率达 96 8% .微波辐射雅格素红染料废水脱色表观反应动力学研究表明 ,该反应近似一级反应 ,动力学常数为 0 735 1min-1,半衰期为 0 94min .微波诱导氧化、活性炭吸附和单纯微波辐射 3种不同工艺的对比实验表明 ,微波诱导氧化工艺具有明显的优越性 ,且不会对环境造成二次污染     

微波强化内电解降解活性艳红X-3B协同作用分析

研究了微波强化内电解降解活性艳红X-3B的协同作用。分析了微波诱导铁、炭等离子体的产生,评价了微波等离子体对活性艳红X-3B的降解能力及降解产物的紫外光谱,比较了常规内电解和微波强化内电解降解产物的红外光谱特征,并对微波强化反应前后的铁屑和活性炭进行扫描电镜检测,结果表明:微波强化内电解的降解作用主要来源于微波等离子体的直接氧化及其协同对铁、炭填料的高效再生。     

微波协同活性炭处理甲基橙废水的研究

以粉末活性炭为催化剂,建立了微波协同氧化工艺,对模拟甲基橙废水进行处理。微波协同氧化、活性炭吸附和单纯微波辐射3种不同工艺的对比实验表明,微波诱导氧化工艺具有明显的优越性．考察了甲基橙浓度、微波功率、辐射时间、活性炭用量对甲基橙去除率的影响。在甲基橙质量浓度为305mg／L、微波功率580W、辐射时间10min、活性炭用量1．2g/L的条件下,甲基橙色度去除率为99．63％,COD的去除率为95．8％。     

微波辐照再生载苯酚活性炭的实验研究

在无载气、无预处理条件下,将载苯酚的饱和活性炭放入微波炉中再生.通过改变微波辐照功率、辐照时间、能量密度、活性炭处理量和活性炭再生次数,研究微波再生活性炭的效果及影响因素.结果表明,活性炭再生率随微波辐照功率、辐照时间和能量密度的增加而逐渐提高,且高微波辐照功率更有利于活性炭再生和能量利用.10 g饱和活性炭在700 W微波辐照功率下再生5 min,再生率为74%,而在300 W微波辐照功率下再生45 min,再生率可达96%;此外,活性炭再生量越大,能量利用率也越高.研究还表明,微波辐照能实现活性炭的反复多次再生,再生炭的吸附性能可部分或完全恢复.微波再生载苯酚活性炭过程中,部分苯酚随水分蒸发,大部分苯酚经高温裂解为CO₂,少部分裂解为链状有机物或缩合为环状有机物.      

活性炭吸附-微波催化氧化处理番茄酱加工有机废水

采用活性炭吸附-微波催化氧化技术处理番茄酱加工有机废水,考察了活性炭添加量、H2O2用量、辐射时间以及微波功率对废水处理效果的影响。确定微波催化氧化条件为:微波功率630w、辐射时间15min、H2O2用量0.9mL、活性碳用量1.5g/100mL。在此条件下对废水进行处理,废水的COD、TOC和BOD去除率分别为87.3%,84.4%和82.3%,处理时间由2h缩短为15min。结果表明,该方法是一种快速有效的处理番茄酱加工有机废水的方法。     

微波协同活性炭催化氧化处理含酚废水的研究

在微波辐射条件下,采用活性炭处理含酚废水。结果表明微波催化氧化工艺对苯酚的处理效果明显优于单纯活性炭吸附与单纯微波辐射工艺。通过正交实验得出微波处理的最佳条件：活性炭用量1.0 g,微波功率600 W,微波时间3 min。在该条件下,选用2号活性炭对苯酚浓度为600 mg/L的模拟水样进行处理,含酚废水中的酚去除率达到67.79%。     

活性炭吸附处理锂电池厂含酯废水及微波再生实验

采用活性炭吸附的方法对锂电池产生的含酯废水进行预处理,研究了吸附时间、初始pH值和活性炭投加量对废水COD去除的影响.吸附饱和后的活性炭用微波进行再生,考察了辐照时间、微波功率及再生次数对活性炭再生效果的影响.结果表明,当活性炭投加量为10g/L时,吸附60min,含酯废水的COD去除率为69.5%,可生化性从原水的0.05提高到0.25.当微波功率为420W、辐照时间为6min时,活性炭可被有效地再生,再生效率高达98.0%,活性炭损失率约为5.2%.再生前后活性炭的红外光谱图表明,活性炭表面官能团发生了变化,促进活性炭对污染物质的吸附.     

活性炭微波再生方法研究

以亚甲基兰为污染物污染活性炭滤芯,利用微波辐照的方法对失效的活性炭滤芯进行再生,通过实验分别测出新的、失效的活性炭滤芯的碘值,通过碘值计算出活性炭的性能恢复率、损耗率、综合恢复率等性能指标,并分析影响上述性能指标的单一因素：辐照功率、时间和活性炭用量。设计正交试验,找到微波再生活性炭滤芯的最佳再生条件：微波功率600W,辐照时间90s,辐照活性炭质量2g。经过再生的活性炭的综合恢复率达到94．30％。     

活性炭吸附处理锂电池厂含酯废水及微波再生实验

采用活性炭吸附的方法对锂电池产生的含酯废水进行预处理,研究了吸附时间、初始pH值和活性炭投加量对废水COD去除的影响.吸附饱和后的活性炭用微波进行再生,考察了辐照时间、微波功率及再生次数对活性炭再生效果的影响.结果表明,当活性炭投加量为10g/L时,吸附60min,含酯废水的COD去除率为69.5%,可生化性从原水的0.05提高到0.25.当微波功率为420W、辐照时间为6min时,活性炭可被有效地再生,再生效率高达98.0%,活性炭损失率约为5.2%.再生前后活性炭的红外光谱图表明,活性炭表面官能团发生了变化,促进活性炭对污染物质的吸附.