申請(qǐng)日2013.09.18

　　公開(公告)日2013.12.25

　　IPC分類號(hào)C02F9/14; C02F9/08

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種處理效率高、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，它包括：首先，向待處理的高濃度難降解有機(jī)廢水加入一定量的硫酸，調(diào)整廢水的pH值至酸性;然后，向水質(zhì)調(diào)節(jié)處理后的廢水中加入能強(qiáng)烈吸收微波的氧化劑，經(jīng)曝氣預(yù)反應(yīng)10分鐘，氧化劑是由可以吸收微波的金屬加工而成的微波響應(yīng)型材料，微波響應(yīng)型材料主要含有鐵、錳和鎳等可吸收微波的金屬中的一種，或者幾種;接著，將預(yù)反應(yīng)處理后的廢水送入微波氧化反應(yīng)器中進(jìn)行微波誘導(dǎo)氧化反應(yīng);再將微波誘導(dǎo)氧化反應(yīng)后的混合物送入氣浮設(shè)備中進(jìn)行泥水分離，出水達(dá)標(biāo)后排放;最后對(duì)分離的泥渣進(jìn)行回收利用。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種利用微波誘導(dǎo)氧化處理高濃度難降解有機(jī)廢水的方法，它包括：

　　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。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用微波誘導(dǎo)氧化處理高濃度難降解有機(jī)廢水的方法，其特征在于，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。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用微波誘導(dǎo)氧化處理高濃度難降解有機(jī)廢水的方法，其特征在于，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。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用微波誘導(dǎo)氧化處理高濃度難降解有機(jī)廢水的方法，其特征在于，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。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用微波誘導(dǎo)氧化處理高濃度難降解有機(jī)廢水的方法，其特征在于，所述酸性高錳酸鉀溶液的濃度為1.5-3%。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用微波誘導(dǎo)氧化處理高濃度難降解有機(jī)廢水的方法，其特征在于，煅燒的溫度不低于800℃。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用微波誘導(dǎo)氧化處理高濃度難降解有機(jī)廢水的方法，其特征在于，在向廢水中加入氧化劑之前還包括水質(zhì)調(diào)節(jié)處理。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的利用微波誘導(dǎo)氧化處理高濃度難降解有機(jī)廢水的方法，其特征在于，所述水質(zhì)調(diào)節(jié)處理的具體過(guò)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。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的利用微波誘導(dǎo)氧化處理高濃度難降解有機(jī)廢水的方法，其特征在于，所述將廢水的pH值調(diào)整至pH<4.0。

　　10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用微波誘導(dǎo)氧化處理高濃度難降解有機(jī)廢水的方法，其特征在于，所述步驟4)具體過(guò)程為：對(duì)氣浮反應(yīng)后的出水進(jìn)行檢測(cè)，如果檢測(cè)達(dá)標(biāo)，即可直接排放;如果檢測(cè)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(guò)二次處理后達(dá)標(biāo)排放。

　　說(shuō)明書

　　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

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及水處理領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)，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(lái)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(méi)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(guò)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，CODCr(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(guò)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(guò)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(jiàn)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(zhǎng)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(guò)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(zhǎng)、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(guò)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(guò)程為：對(duì)氣浮反應(yīng)后的出水進(jìn)行檢測(cè)，出水如果檢測(cè)達(dá)標(biāo)，即可直接排放;出水如果檢測(cè)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(guò)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(jiǎn)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)。

　　2、本發(fā)明經(jīng)過(guò)小試、中試和實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用，運(yùn)行穩(wěn)定，運(yùn)行效果良好，投資費(fèi)用省，占地面積小。

　　3、本發(fā)明所涉主體設(shè)備均采用智能PLC控制，全自動(dòng)化運(yùn)行，安裝、管理和維護(hù)方便。

　　4、本發(fā)明所涉微波誘導(dǎo)氧化反應(yīng)器采用模塊化設(shè)計(jì)，組合方便，可根據(jù)水質(zhì)和水量調(diào)整模塊，更適用于實(shí)際生產(chǎn)。

　　5、本發(fā)明所涉工藝適應(yīng)性強(qiáng)，負(fù)荷高，對(duì)沖擊負(fù)荷和水質(zhì)變化的耐受性強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定。

　　6、本發(fā)明應(yīng)用范圍廣，適用于石化、精細(xì)化工、印染紡織、食品加工、制革、生物制藥、垃圾滲濾液等高濃度有機(jī)廢水的前處理及深度處理。