[發(fā)明專利]利用微波誘導(dǎo)氧化處理高濃度難降解有機(jī)廢水的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310430879.9
• 申請(qǐng)日: 2013-09-18
• 公開（公告）號(hào): CN103466868A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳大志;譚艷來;羅曉棟;吳艷;黃力彥;姚創(chuàng);岳建雄;趙衛(wèi)星;佘瓊紅;胡小嬌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東省工程技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): C02F9/08
• 分類號(hào): C02F9/08;C02F9/14
• 代理公司: 深圳市合道英聯(lián)專利事務(wù)所(普通合伙) 44309
• 代理人: 廉紅果

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水處理領(lǐng)域，具體來說，涉及一種處理效率高、處理時(shí)間短、占地少、安全、易于實(shí)施和維護(hù)、運(yùn)行成本低利用微波誘導(dǎo)氧化處理高濃度難降解有機(jī)廢水的方法。

背景技術(shù)

隨著生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大及工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展,?含有高濃度有機(jī)廢水的污染源日益增多，處理此類廢水的技術(shù)要求越來越高，目前尚缺乏成熟有效的處理技術(shù)，而且處理費(fèi)用也相當(dāng)高昂。因此，部分企業(yè)因技術(shù)和資金限制沒有及時(shí)采取有效的處理措施，使大量未處理或不達(dá)標(biāo)的難降解有機(jī)污染物進(jìn)入水體環(huán)境，造成地表水體的嚴(yán)重污染，極大地影響了水生態(tài)環(huán)境，直接威脅人類健康。?

對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程中形成的難降解有機(jī)廢水進(jìn)行有效、穩(wěn)定的處理以及降低處理費(fèi)用是高濃度難降解有機(jī)廢水處理領(lǐng)域關(guān)注的重點(diǎn)。由于這類廢水有機(jī)化合物濃度較高，COD_Cr（化學(xué)需氧量）高達(dá)10⁵mg/L，且其成分復(fù)雜，常具有極強(qiáng)的酸性或堿性，大多數(shù)對(duì)生物體有毒或不良作用，可生化性極差，故采用傳統(tǒng)生化處理方法處理廢水時(shí)出水難以滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。而微波誘導(dǎo)氧化技術(shù)具有快速、高效和不產(chǎn)生二次污染等特點(diǎn)，為高濃度難降解有機(jī)廢水處理技術(shù)的發(fā)展提供了新思路。

微波誘導(dǎo)氧化技術(shù)是用某種能強(qiáng)烈吸收微波的“敏化劑”作氧化劑或氧化劑作為載體（具有磁性及很強(qiáng)吸收能力的過渡性金屬及其化合物），將高強(qiáng)度短脈沖的微波輻射聚焦到含“敏化劑”的固體氧化劑表面，利用微波效應(yīng)使表面某些金屬點(diǎn)位選擇性地被迅速加熱至很高的溫度(超過1400℃)，有機(jī)污染物與受激發(fā)的表面點(diǎn)位接觸時(shí)發(fā)生強(qiáng)烈的氧化反應(yīng)，短時(shí)間內(nèi)將水中的有機(jī)物等污染物質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)化和降解，達(dá)到處理污水的目的。

目前對(duì)微波誘導(dǎo)氧化技術(shù)的研究還停留在對(duì)單一污染物的模擬廢水的實(shí)驗(yàn)研究和探索階段，相關(guān)的工程案例鮮見報(bào)道。缺乏能夠使微波誘導(dǎo)氧化技術(shù)連續(xù)進(jìn)行的配套裝置，低損耗、長壽命的經(jīng)濟(jì)、高效的氧化劑的開發(fā)還未研究出，水處理能耗大，處理費(fèi)用高等，導(dǎo)致微波誘導(dǎo)氧化工藝難于大規(guī)模推廣應(yīng)用的原因。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種可應(yīng)用于數(shù)個(gè)行業(yè)廢水處理的方法，該方法具有處理效率高、處理時(shí)間短、占地少、安全、易于實(shí)施和維護(hù)、運(yùn)行成本低等特點(diǎn)。通過該方法的應(yīng)用，可以解決高濃度難降解有機(jī)廢水處理領(lǐng)域的技術(shù)難題：（1）微波水處理技術(shù)缺乏成熟穩(wěn)定的工藝配套設(shè)施，難以保證處理效果的穩(wěn)定；（2）設(shè)備工作條件苛刻，實(shí)用性較差。通常微波設(shè)備在高溫、高壓下反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間長、溫度高、能耗高；（3）氧化劑用量大、處理效果一般，污泥產(chǎn)量大，不易回收利用，排入環(huán)境容易造成二次污染。

本發(fā)明的利用微波誘導(dǎo)氧化處理高濃度難降解有機(jī)廢水的方法包括：1）向待處理的廢水中加入能夠吸收微波的氧化劑，進(jìn)行曝氣預(yù)反應(yīng)處理；2）將預(yù)反應(yīng)處理后的廢水送入到微波氧化反應(yīng)器，在微波作用下，混有氧化劑的廢水在微波氧化反應(yīng)器中發(fā)生微波誘導(dǎo)氧化反應(yīng)；3）對(duì)氧化降解處理后的泥水混合物進(jìn)行泥水分離處理；4）對(duì)分離后的出水進(jìn)行可達(dá)標(biāo)排放。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述氧化劑是由能夠吸收微波的金屬加工而成的微波響應(yīng)型材料。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述能夠吸收微波的金屬為鐵、錳和鎳金屬中的一種，或者為鐵、錳和鎳金屬中的幾種。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述微波響應(yīng)型材料的加工方法為：1）將能夠吸收微波的金屬浸泡在酸性高錳酸鉀溶液中；2）對(duì)浸泡的混合物進(jìn)行干燥處理；3）對(duì)干燥后的混合物進(jìn)行煅燒，煅燒的溫度不低于600℃；4）冷卻處理。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述酸性高錳酸鉀溶液的濃度為1.5-3%。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，煅燒的溫度不低于800℃。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，在向廢水中加入氧化劑之前還包括水質(zhì)調(diào)節(jié)處理。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述水質(zhì)調(diào)節(jié)處理的具體過程為：向待處理的廢水中加入硫酸，調(diào)整廢水的pH值至酸性。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述將廢水的pH值調(diào)整至pH<4.0。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述步驟4）具體過程為：對(duì)氣浮反應(yīng)后的出水進(jìn)行檢測，出水如果檢測達(dá)標(biāo)，即可直接排放；出水如果檢測不達(dá)標(biāo)，則需要進(jìn)入生化系統(tǒng)中進(jìn)行生化反應(yīng)，通過二次處理后達(dá)標(biāo)排放。

本發(fā)明的有益效果：?

1、本發(fā)明工藝具有氧化快速、礦化度高、不帶入新的污染物、省時(shí)節(jié)能、操作程序簡單、能處理小型化和分散化工程等優(yōu)點(diǎn)，適應(yīng)了目前企業(yè)的廢水處理需求，顯示了很大的潛力和優(yōu)勢(shì)。