活性炭在微波技術處理氨氮廢水中應用廣泛

 很多有機化合物都不直接明顯地吸收微波，但可利用某種強烈吸收微波的“敏化劑”把微波能傳給這些物質進而誘發(fā)化學反應〔21〕。這些“敏化劑”大都是一些吸收微波能力很強的物質，如鐵磁性金屬及其化合物、活性炭等。微波誘導催化技術（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，由于其表面點位與微波能的強烈相互作用，微波能被轉變?yōu)闊崮埽瑥亩�使某些表面點位選擇性地被很快加熱至很高的溫度（1 400 ℃），形成“熱點”。即使反應物不被微波直接加熱，但當它們與“熱點”接觸時就可能被誘導發(fā)生化學催化反應。   為了進一步縮短微波輻照時間、降低能耗，在微波處理高濃度氨氮廢水的研究中，微波誘導催化技術受到更多的關注。   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量濃度為331 mg/L的生化外排水和焦化公司氨氮質量濃度為1 350 mg/L的蒸氨廢水原水為處理對象開展微波處理研究。研究結果表明，MnO2存在下微波可在很短時間內將廢水加熱到較高溫度，達到快速脫氮的效果。成本方面，微波處理費用約為12元/t，較現有的蒸氨工藝處理費用30元/t要經濟得多。李熠等比較了有無催化劑及不同催化劑存在下，微波輻照法對鉭鈮生產過程排放的氨氮廢水（氨氮質量濃度為1 350 mg/L）的處理效果。結果表明，在無敏化劑條件下，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，研究還發(fā)現不同的敏化劑對氨氮去除率的提高幅度不同，活性炭作敏化劑時的氨氮去除率要優(yōu)于MnO2作敏化劑。      微波協(xié)同活性炭吸附技術是目前應用比較成熟的廢水處理技術，主要用于難降解有機污染物的去除〔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。實驗發(fā)現，即使廢水初始pH為5.7（沒有調節(jié)），氨氮去除率也可達到95.4%，初始pH對氨氮去除率幾乎沒影響，即在改性活性炭和微波共同作用下，無需加入化學試劑調節(jié)pH也可高效率地去除氨氮。這進一步驗證了微波輻照技術處理高濃度氨氮廢水的可行性，并為工業(yè)化應用降低運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廢水，如何同時去除COD、氨氮和色度是研究者研究的重點。龍騰銳等〔26〕應用微波催化氧化協(xié)同技術處理垃圾滲濾液，主要考察不同催化劑的處理效果。實驗結果表明，負載型Fe-O/CeO2催化劑結合氧化劑對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、效益及安全角度開展進一步研究。曹俐等〔27〕研究了微波強化氧化工藝處理垃圾滲濾液的可行性。研究發(fā)現，微波強化氧化工藝彌補了微波對COD去除率低及氧化劑對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。