申請日2015.09.17

　　公開(公告)日2015.12.09

　　IPC分類號C02F1/72; C02F101/30; C02F103/24; C01G37/033

　　摘要

　　本發(fā)明涉及一種微波加熱強(qiáng)化近臨界水氧化處理制革工業(yè)含鉻有機(jī)廢水的方法，屬于污水處理與資源化技術(shù)領(lǐng)域。超(近)臨界水氧化是一種高效綠色的難降解有機(jī)污染物的高級氧化處理新技術(shù)。本發(fā)明通過微波加熱強(qiáng)化氧化處理過程。將含鉻制革工業(yè)廢水及過量雙氧水加入微波釜中反應(yīng)，以雙氧水在120℃以上快速分解產(chǎn)生氧氣作為氧化劑，反應(yīng)溫度180～220℃、反應(yīng)時(shí)間0.5～2h，氧化反應(yīng)后得固體三氧化二鉻，其顆粒粒徑為500nm～2μm;本發(fā)明中的COD去除率在95%以上。

　　摘要附圖

 

　　權(quán)利要求書

　　1.一種微波加熱強(qiáng)化近臨界水氧化處理含鉻有機(jī)廢水的方法，其特征在于具有如下的過程和步驟：

　　a，將一定量的制革工業(yè)含鉻有機(jī)廢水與過量的雙氧水混合，兩者的體積比3：1;雙氧水的質(zhì)量濃度為30%;

　　b，將上述混合液放入微波反應(yīng)釜中，反應(yīng)溫度為180~220℃，反應(yīng)時(shí)間為0.5~2h，微波頻率為300～1000MHz;電功率為1.2~2Kw;使充分利用微波加熱近臨界水以氧化含鉻有機(jī)廢水;反應(yīng)后經(jīng)抽濾得固體物，得到三氧化二鉻氧化物超細(xì)粒子，粒徑為500nm~2μm。

　　說明書

　　微波加熱強(qiáng)化近臨界水氧化處理含鉻有機(jī)廢水的方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種微波加熱強(qiáng)化近臨界水氧化降解處理含重金屬的有機(jī)廢水并獲得超細(xì)粒子的方法，屬于污水處理與資源化技術(shù)領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)

　　隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模不斷加大，廢水的排放量也隨之增多。在電鍍、印染與皮革處理等生產(chǎn)過程中，排放的廢水里不僅含有有機(jī)污染物質(zhì)，通常還含有重金屬。對于這些含有重金屬的有機(jī)廢水，傳統(tǒng)的處理方法很難達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。特別是重金屬排放之后，不僅會污染地表水和地下水，而且在水體、土壤等自然環(huán)境中不斷累積、儲存，直接或間接地危害人體健康。因此對含重金屬有機(jī)廢水的處理是亟待解決的重要問題。

　　超(近)臨界水氧化技術(shù)是一種新型、高效的有機(jī)廢水處理方法，在處理有毒、有害、難降解工業(yè)廢水時(shí)具有獨(dú)特的優(yōu)勢。美國國家關(guān)鍵技術(shù)所列的六大領(lǐng)域之一“能源與環(huán)境”報(bào)告中指出，最有前途的處理技術(shù)就是超臨界水氧化技術(shù)。超(近)臨界水氧化技術(shù)適用性強(qiáng)、效率高、徹底、過程封閉性好、不形成二次污染，處理后的廢水可直接循環(huán)利用。利用超(近)臨界水氧化處理含重金屬的有機(jī)廢水，當(dāng)有機(jī)物快速氧化破壞的同時(shí)，在高溫高壓的水中，重金屬將以氧化物或單質(zhì)的形式快速析出，并形成極細(xì)粉體，可實(shí)現(xiàn)重金屬高附加值的資源化利用。

　　超臨界水氫鍵大大減弱而幾乎變成非極性溶劑，從而使得鹽類在超臨界水中不溶解，水中存在的成鹽元素就會導(dǎo)致大多數(shù)材料的強(qiáng)烈腐蝕。此外，由于水的臨界溫度和壓力都較高，這些不利因素也阻礙了超臨界水的實(shí)際應(yīng)用。相對于超臨界水來說，近臨界水既具有超臨界水的某些特點(diǎn)，又具有自身的優(yōu)勢。首先是其作為溶劑，介電常數(shù)介于常態(tài)水和超臨界水之間，對非極性的有機(jī)物也具有較好的溶解性。其次是近臨界水本身對材料的腐蝕性比超臨界水要小得多，而且近臨界水條件相對溫和，可有效地緩解超臨界水的安全隱患。

　　不過由于近臨界水相對溫和，氧化處理速率較慢及氧化不徹底，因此需要外場作用加以改善。微波是頻率大約在300MHz～300GHz范圍內(nèi)的電磁波，相比于傳統(tǒng)的加熱方式，微波技術(shù)在促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程和反應(yīng)速度以及產(chǎn)物的選擇性方面等具有獨(dú)特的優(yōu)勢。在此加熱條件下，除了熱效應(yīng)外，微波場頻率變化會導(dǎo)致反應(yīng)物分子通過運(yùn)動或轉(zhuǎn)動產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩達(dá)到動態(tài)平衡狀態(tài)，造成分子運(yùn)動在微觀上有一定取向，提高有效碰撞幾率，從而加快化學(xué)反應(yīng)速率、提高反應(yīng)收率和選擇性。因此，采用微波加熱可以強(qiáng)化近臨界水氧化過程。

　　制革工業(yè)廢水含有重金屬鉻，是一種致癌、致敏物質(zhì)，可以通過水等進(jìn)入人體，嚴(yán)重危害人類健康。本專利采用微波加熱強(qiáng)化近臨界水氧化含鉻制革有機(jī)廢水，在快速氧化降解有機(jī)污染物的同時(shí)得到鉻的超細(xì)粒子，實(shí)現(xiàn)良好的社會與經(jīng)濟(jì)效益。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是提供一種用微波加熱強(qiáng)化近臨界水氧化處理制革工業(yè)含鉻有機(jī)廢水的方法。其特征在于具有如下的過程和步驟：

　　a，將一定量的制革工業(yè)含鉻有機(jī)廢水與過量的雙氧水混合，兩者的體積比3：1;雙氧水的質(zhì)量濃度為30%;

　　b，將上述混合液放入微波反應(yīng)釜中，反應(yīng)溫度為180~220℃，反應(yīng)時(shí)間為0.5~2h，微波頻率為300～1000MHz;電功率為1.2~2Kw;使充分利用微波加熱近臨界水以氧化含鉻有機(jī)廢水;反應(yīng)后經(jīng)抽濾得固體物，得到三氧化二鉻氧化物超細(xì)粒子，粒徑為500nm~2μm。