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活性炭在微波技術(shù)處理氨氮廢水中應(yīng)用廣泛

作者來(lái)源:gysxlc       發(fā)布時(shí)間: 2024/2/29 18:09:51    標(biāo)簽:
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很多有機(jī)化合物都不直接明顯地吸收微波,但可利用某種強(qiáng)烈吸收微波的“敏化劑”把微波能傳給這些物質(zhì)進(jìn)而誘發(fā)化學(xué)反應(yīng)〔21〕。這些“敏化劑”大都是一些吸收微波能力很強(qiáng)的物質(zhì),如鐵磁性金屬及其化合物、活性炭等。…

 很多有機(jī)化合物都不直接明顯地吸收微波,但可利用某種強(qiáng)烈吸收微波的“敏化劑”把微波能傳給這些物質(zhì)進(jìn)而誘發(fā)化學(xué)反應(yīng)〔21〕。這些“敏化劑”大都是一些吸收微波能力很強(qiáng)的物質(zhì),如鐵磁性金屬及其化合物、活性炭等。微波誘導(dǎo)催化技術(shù)(MIOP)的原理就是微波首先作用于含某種“敏化劑”的固體催化劑或其載體,由于其表面點(diǎn)位與微波能的強(qiáng)烈相互作用,微波能被轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽瑥亩鼓承┍砻纥c(diǎn)位選擇性地被很快加熱至很高的溫度(1 400 ℃),形成“熱點(diǎn)”。即使反應(yīng)物不被微波直接加熱,但當(dāng)它們與“熱點(diǎn)”接觸時(shí)就可能被誘導(dǎo)發(fā)生化學(xué)催化反應(yīng)。   為了進(jìn)一步縮短微波輻照時(shí)間、降低能耗,在微波處理高濃度氨氮廢水的研究中,微波誘導(dǎo)催化技術(shù)受到更多的關(guān)注。   林莉等采用MnO2作為催化劑,分別以武鋼焦化公司污水處理廠氨氮質(zhì)量濃度為331 mg/L的生化外排水和焦化公司氨氮質(zhì)量濃度為1 350 mg/L的蒸氨廢水原水為處理對(duì)象開(kāi)展微波處理研究。研究結(jié)果表明,MnO2存在下微波可在很短時(shí)間內(nèi)將廢水加熱到較高溫度,達(dá)到快速脫氮的效果。成本方面,微波處理費(fèi)用約為12元/t,較現(xiàn)有的蒸氨工藝處理費(fèi)用30元/t要經(jīng)濟(jì)得多。李熠等比較了有無(wú)催化劑及不同催化劑存在下,微波輻照法對(duì)鉭鈮生產(chǎn)過(guò)程排放的氨氮廢水(氨氮質(zhì)量濃度為1 350 mg/L)的處理效果。結(jié)果表明,在無(wú)敏化劑條件下,微波處理的氨氮去除率明顯大于相同溫度下采用常規(guī)加熱方法得到的去除率,加入敏化劑后大大提高了微波處理的氨氮去除率。同時(shí),研究還發(fā)現(xiàn)不同的敏化劑對(duì)氨氮去除率的提高幅度不同,活性炭作敏化劑時(shí)的氨氮去除率要優(yōu)于MnO2作敏化劑。      微波協(xié)同活性炭吸附技術(shù)是目前應(yīng)用比較成熟的廢水處理技術(shù),主要用于難降解有機(jī)污染物的去除〔24〕。姚燕等〔25〕采用微波輻照和改性活性炭(堿液浸漬法改性)協(xié)同處理高濃度氨氮廢水。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),即使廢水初始pH為5.7(沒(méi)有調(diào)節(jié)),氨氮去除率也可達(dá)到95.4%,初始pH對(duì)氨氮去除率幾乎沒(méi)影響,即在改性活性炭和微波共同作用下,無(wú)需加入化學(xué)試劑調(diào)節(jié)pH也可高效率地去除氨氮。這進(jìn)一步驗(yàn)證了微波輻照技術(shù)處理高濃度氨氮廢水的可行性,并為工業(yè)化應(yīng)用降低運(yùn)行成本提供了新的思路。垃圾滲濾液是一種高濃度難降解有機(jī)廢水,如何同時(shí)去除COD、氨氮和色度是研究者研究的重點(diǎn)。龍騰銳等〔26〕應(yīng)用微波催化氧化協(xié)同技術(shù)處理垃圾滲濾液,主要考察不同催化劑的處理效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,負(fù)載型Fe-O/CeO2催化劑結(jié)合氧化劑對(duì)COD、氨氮和色度均有較好的去除效果。而催化劑的改性可從效果、效益及安全角度開(kāi)展進(jìn)一步研究。曹俐等〔27〕研究了微波強(qiáng)化氧化工藝處理垃圾滲濾液的可行性。研究發(fā)現(xiàn),微波強(qiáng)化氧化工藝彌補(bǔ)了微波對(duì)COD去除率低及氧化劑對(duì)氨氮去除率低的缺陷,節(jié)省了氧化劑用量。上述研究為垃圾滲濾液的處理提供了新的思路。

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