申請日2013.09.18

　　公開(公告)日2013.12.25

　　IPC分類號C02F9/14; C02F9/08

　　摘要

　　本發明公開了一種處理效率高、處理時間短、占地少、安全、易于實施和維護、運行成本低的利用微波誘導氧化處理高濃度難降解有機廢水的方法，它包括：首先，向待處理的高濃度難降解有機廢水加入一定量的硫酸，調整廢水的pH值至酸性;然后，向水質調節處理后的廢水中加入能強烈吸收微波的氧化劑，經曝氣預反應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型材料，微波響應型材料主要含有鐵、錳和鎳等可吸收微波的金屬中的一種，或者幾種;接著，將預反應處理后的廢水送入微波氧化反應器中進行微波誘導氧化反應;再將微波誘導氧化反應后的混合物送入氣浮設備中進行泥水分離，出水達標后排放;最后對分離的泥渣進行回收利用。

　　權利要求書

　　1.一種利用微波誘導氧化處理高濃度難降解有機廢水的方法，它包括：

　　1)向待處理的廢水中加入能夠吸收微波的氧化劑，進行曝氣預反應處理;

　　2)將預反應處理后的廢水送入到微波氧化反應器，在微波作用下，混有氧化劑的廢水在微波氧化反應器中發生微波誘導氧化反應;

　　3)對氧化降解處理后的泥水混合物進行泥水分離處理;

　　4)對分離后的出水進行可達標排放。

　　2.根據權利要求1所述的利用微波誘導氧化處理高濃度難降解有機廢水的方法，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型材料。

　　3.根據權利要求2所述的利用微波誘導氧化處理高濃度難降解有機廢水的方法，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.根據權利要求2所述的利用微波誘導氧化處理高濃度難降解有機廢水的方法，其特征在于，所述微波響應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)對浸泡的混合物進行干燥處理;

　　3)對干燥后的混合物進行煅燒，煅燒的溫度不低于600℃;

　　4)冷卻處理。

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

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

　　7.根據權利要求1所述的利用微波誘導氧化處理高濃度難降解有機廢水的方法，其特征在于，在向廢水中加入氧化劑之前還包括水質調節處理。

　　8.根據權利要求7所述的利用微波誘導氧化處理高濃度難降解有機廢水的方法，其特征在于，所述水質調節處理的具體過程為：向待處理的廢水中加入硫酸，調整廢水的pH值至酸性。

　　9.根據權利要求8所述的利用微波誘導氧化處理高濃度難降解有機廢水的方法，其特征在于，所述將廢水的pH值調整至pH<4.0。

　　10.根據權利要求1所述的利用微波誘導氧化處理高濃度難降解有機廢水的方法，其特征在于，所述步驟4)具體過程為：對氣浮反應后的出水進行檢測，如果檢測達標，即可直接排放;如果檢測不達標，則需要進入生化系統中進行生化反應，通過二次處理后達標排放。

　　說明書

　　利用微波誘導氧化處理高濃度難降解有機廢水的方法

　　技術領域

　　本發明涉及水處理領域，具體來說，涉及一種處理效率高、處理時間短、占地少、安全、易于實施和維護、運行成本低利用微波誘導氧化處理高濃度難降解有機廢水的方法。

　　背景技術

　　隨著生產規模的不斷擴大及工業技術的飛速發展, 含有高濃度有機廢水的污染源日益增多，處理此類廢水的技術要求越來越高，目前尚缺乏成熟有效的處理技術，而且處理費用也相當高昂。因此，部分企業因技術和資金限制沒有及時采取有效的處理措施，使大量未處理或不達標的難降解有機污染物進入水體環境，造成地表水體的嚴重污染，極大地影響了水生態環境，直接威脅人類健康。

　　對工業生產過程中形成的難降解有機廢水進行有效、穩定的處理以及降低處理費用是高濃度難降解有機廢水處理領域關注的重點。由于這類廢水有機化合物濃度較高，CODCr(化學需氧量)高達105mg/L，且其成分復雜，常具有極強的酸性或堿性，大多數對生物體有毒或不良作用，可生化性極差，故采用傳統生化處理方法處理廢水時出水難以滿足標準要求。而微波誘導氧化技術具有快速、高效和不產生二次污染等特點，為高濃度難降解有機廢水處理技術的發展提供了新思路。

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

　　目前對微波誘導氧化技術的研究還停留在對單一污染物的模擬廢水的實驗研究和探索階段，相關的工程案例鮮見報道。缺乏能夠使微波誘導氧化技術連續進行的配套裝置，低損耗、長壽命的經濟、高效的氧化劑的開發還未研究出，水處理能耗大，處理費用高等，導致微波誘導氧化工藝難于大規模推廣應用的原因。

　　發明內容

　　本發明提供了一種可應用于數個行業廢水處理的方法，該方法具有處理效率高、處理時間短、占地少、安全、易于實施和維護、運行成本低等特點。通過該方法的應用，可以解決高濃度難降解有機廢水處理領域的技術難題：(1)微波水處理技術缺乏成熟穩定的工藝配套設施，難以保證處理效果的穩定;(2)設備工作條件苛刻，實用性較差。通常微波設備在高溫、高壓下反應，反應時間長、溫度高、能耗高;(3)氧化劑用量大、處理效果一般，污泥產量大，不易回收利用，排入環境容易造成二次污染。

　　本發明的利用微波誘導氧化處理高濃度難降解有機廢水的方法包括：1)向待處理的廢水中加入能夠吸收微波的氧化劑，進行曝氣預反應處理;2)將預反應處理后的廢水送入到微波氧化反應器，在微波作用下，混有氧化劑的廢水在微波氧化反應器中發生微波誘導氧化反應;3)對氧化降解處理后的泥水混合物進行泥水分離處理;4)對分離后的出水進行可達標排放。

　　為了進一步實現本發明，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型材料。

　　為了進一步實現本發明，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。

　　為了進一步實現本發明，所述微波響應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)對浸泡的混合物進行干燥處理;3)對干燥后的混合物進行煅燒，煅燒的溫度不低于600℃;4)冷卻處理。

　　為了進一步實現本發明，所述酸性高錳酸鉀溶液的濃度為1.5-3%。

　　為了進一步實現本發明，煅燒的溫度不低于800℃。

　　為了進一步實現本發明，在向廢水中加入氧化劑之前還包括水質調節處理。

　　為了進一步實現本發明，所述水質調節處理的具體過程為：向待處理的廢水中加入硫酸，調整廢水的pH值至酸性。

　　為了進一步實現本發明，所述將廢水的pH值調整至pH<4.0。

　　為了進一步實現本發明，所述步驟4)具體過程為：對氣浮反應后的出水進行檢測，出水如果檢測達標，即可直接排放;出水如果檢測不達標，則需要進入生化系統中進行生化反應，通過二次處理后達標排放。

　　本發明的有益效果：

　　1、本發明工藝具有氧化快速、礦化度高、不帶入新的污染物、省時節能、操作程序簡單、能處理小型化和分散化工程等優點，適應了目前企業的廢水處理需求，顯示了很大的潛力和優勢。

　　2、本發明經過小試、中試和實際生產應用，運行穩定，運行效果良好，投資費用省，占地面積小。

　　3、本發明所涉主體設備均采用智能PLC控制，全自動化運行，安裝、管理和維護方便。

　　4、本發明所涉微波誘導氧化反應器采用模塊化設計，組合方便，可根據水質和水量調整模塊，更適用于實際生產。

　　5、本發明所涉工藝適應性強，負荷高，對沖擊負荷和水質變化的耐受性強，運行穩定。

　　6、本發明應用范圍廣，適用于石化、精細化工、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廢水的前處理及深度處理。