蘇州mbr一體化污水處理設(shè)備廢水凈化裝置

經(jīng)過多年探索與研究，有機(jī)廢水的治理技術(shù)得到長(zhǎng)足發(fā)展。目前有機(jī)廢水的治理方法主要有物理法、化學(xué)法和生物法。物理法只是將廢水中的污染物進(jìn)行相間轉(zhuǎn)移，未從根本上消除污染物；生物法只適于可生物降解的有機(jī)廢水處理；化學(xué)法種類較多，包括空氣濕式催化氧化、超臨界氧化、臭氧催化氧化、電催化氧化等，但也存在投資及運(yùn)行成本較高、操作條件苛刻等缺點(diǎn)。低成本、高效的有機(jī)廢水治理技術(shù)直是研究者的研究熱點(diǎn)。

微波是波長(zhǎng)為1mm~1m、頻率為300MHz~300GMHz的電磁波，能夠與化學(xué)介質(zhì)相互作用并產(chǎn)生多種應(yīng)用效果，近年來得到迅速發(fā)展。越來越多的研究者將微波技術(shù)應(yīng)用到水處理技術(shù)中，取得很好的處理效果。筆者對(duì)近年來報(bào)道的不同類型微波廢水處理技術(shù)進(jìn)行綜述，分析該技術(shù)存在的不足并提出改進(jìn)方向，以期為該技術(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化提供參考。

1、微波廢水處理技術(shù)的降解機(jī)理

單獨(dú)微波輻射的能量較低，不足以破壞有機(jī)分子的化學(xué)鍵，很難直接降解有機(jī)污染物。微波輻射結(jié)合其他技術(shù)可有效提高對(duì)污染物的處理能力。目前，關(guān)于微波輻射與其他技術(shù)結(jié)合去除有機(jī)物的原理主要有微波熱效應(yīng)、熱點(diǎn)效應(yīng)和自由基理論。

1.1 熱效應(yīng)

微波能量被介質(zhì)材料吸收而轉(zhuǎn)化為熱能的現(xiàn)象稱為熱效應(yīng)。在微波強(qiáng)化Fenton反應(yīng)過程中，微波的熱效應(yīng)可降低分子的化學(xué)鍵強(qiáng)度，同時(shí)加快·OH生成，有利于促進(jìn)氧化反應(yīng)進(jìn)行，但反應(yīng)過程中溫度太高或升溫太快也會(huì)影響H2O2的有效利用率。

1.2 熱點(diǎn)效應(yīng)

具有強(qiáng)吸波性的物質(zhì)（如活性炭、過渡金屬及其氧化物等）經(jīng)微波輻射后，其表面點(diǎn)位與微波能強(qiáng)烈相互作用，從而使表面點(diǎn)位有選擇性地迅速升至很高的溫度，形成活性中心即"熱點(diǎn)"；廢水中的有機(jī)物與"熱點(diǎn)"接觸后，或被加速吸附，或高溫?zé)峤猓蛞虼呋趸唤到?。另一方面?熱點(diǎn)"能引起原子與分子的振動(dòng)，降低反應(yīng)所需活化能，有利于反應(yīng)進(jìn)行。

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一般認(rèn)為，投加氧化劑會(huì)產(chǎn)生·OH、SO4·-等活性物質(zhì)，在降解有機(jī)污染物過程中起到氧化作用。氧或其他氧化劑在微波催化氧化體系中起到電子受體的作用，對(duì)污染物質(zhì)的降解。也有理論認(rèn)為，在微波輻照下，催化劑負(fù)載的金屬或金屬氧化物也會(huì)產(chǎn)生·OH、O2·-、h+等活性物質(zhì)，不需要額外加入氧化劑。

2、微波技術(shù)在有機(jī)廢水處理領(lǐng)域中的應(yīng)用

2.1 微波組合Fenton技術(shù)

Fenton技術(shù)是一種經(jīng)典的高級(jí)氧化處理工藝，尤其對(duì)污水中難降解的有機(jī)污染物有很好的處理效果，但Fenton工藝也存在反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、占地面積大、產(chǎn)生污泥較多等缺點(diǎn)。為尋求經(jīng)濟(jì)高效的水處理技術(shù)，研究者將微波技術(shù)與Fenton工藝進(jìn)行組合強(qiáng)化氧化反應(yīng)，處理效率高，具有良好的應(yīng)用前景。

飛宇采用微波-Fenton技術(shù)進(jìn)行抗生素廢水處理實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，微波-Fenton技術(shù)能夠有效提高抗生素廢水的可生化性，無論在COD去除率還是可生化性方面均優(yōu)于單純的Fenton技術(shù)，反應(yīng)時(shí)間短、占地面積小、易于實(shí)現(xiàn)優(yōu)化運(yùn)行，具有較高的經(jīng)濟(jì)可行性。唐瑜鐘等采用微波輔助快速Fenton組合工藝，對(duì)深圳某廢水處理廠的復(fù)雜廢水進(jìn)行預(yù)處理，可使廢水COD從7000mg/L左右降至2500mg/L，COD去除率可達(dá)65%以上，同時(shí)廢水的可生化性[得到提高。ShutingLiu等采用微波強(qiáng)化Fenton法去除水溶液中的亞甲基藍(lán)，微波輻照1min，亞甲基藍(lán)降解率高達(dá)93%，處理效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)Fenton處理工藝。NannanWang等采用微波強(qiáng)化Fenton技術(shù)處理水中的對(duì)硝基苯，微波強(qiáng)化7min內(nèi)產(chǎn)生的·OH比傳統(tǒng)Fenton法高2.8倍，條件下對(duì)硝基的降解率高達(dá)92.3%。