氨氮廢水與含鉻廢水的微波處理工藝.pdf

1、微波廢水處理技術(shù)具有加熱速度快、能耗小、出水效果好等優(yōu)點。對微波助脫處理氨氮廢水和微波促進還原處理含鉻廢水的研究表明，微波技術(shù)能彌補現(xiàn)有處理方法存在的缺陷，實現(xiàn)對這兩種處理難度較大的廢水的高效處理，并回收利用其中的有用物質(zhì)。
　　 介紹了微波的性質(zhì)，微波加熱的原理和特點，綜述了國內(nèi)外微波廢水處理技術(shù)、氨氮廢水和含鉻廢水處理方法的研究及進展。根據(jù)微波加熱的特性提出了微波助脫和微波“助脫劑”的概念。
　　 采用微波助脫處理初

2、始濃度為1350mg/L的氨氮廢水，研究了生石灰用量、微波輻照時間、微波功率、NH3-N初始濃度、微波“助脫劑”對NH3-N去除率和H2O去除率的影響，通過正交實驗比較了各因素的影響程度，得出最優(yōu)化實驗條件為：取原廢水的NH3-N濃度為初始NH3-N濃度，微波功率為420W，加熱時間為3min，生石灰和“助脫劑”用量分別為8g/L和60g/L。經(jīng)過處理，NH3-N去除率可達(dá)到87.5％，H2O去除率為8％。與水浴加熱實驗進行了對比，結(jié)果

3、表明，在相同的溫度下，微波加熱的NH3-N去除率要明顯大于常規(guī)加熱法，對廢水中的NH3-N具有較強的助脫作用。出水中細(xì)菌總數(shù)測定結(jié)果為88CFU/ml，殺菌率為98％，水質(zhì)較好。微波的助脫機理包括微波的熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)，其中熱效應(yīng)可提高加熱效率，非熱效應(yīng)能促進分子擴散。建立了“助脫劑”傳熱模型，并推導(dǎo)了傳熱方程。
　　 用自制吸附劑XFJ對經(jīng)微波助脫處理的氨氮廢水進行深度處理，比較了XFJ，活性炭和粉煤灰三者的吸附效果，其中以X

4、FJ在相同的時間內(nèi)，對NH3-N的吸附容量最大，當(dāng)XFJ的用量為30g/L時，吸附3h，出水NH3-N濃度為10.2mg/L，可實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。
　　 采用微波加熱，以有機物MK為還原劑處理含鉻廢水，研究了Cr（Ⅵ）的轉(zhuǎn)化率隨加熱溫度、反應(yīng)時間、Cr（Ⅵ）質(zhì)量濃度、pH值和微波功率的變化，通過最陡坡法實驗考察了各影響因素的交互關(guān)系，得到的最優(yōu)化實驗條件為：加熱溫度為87.5℃，反應(yīng)時間為2.5min，Cr（Ⅵ）初試濃度(26g/L

5、)和pH值(-1.5)與原廢水相同，微波功率為640W。與常規(guī)加熱還原法相比，微波加熱還原的反應(yīng)速率更快，能耗更低，反應(yīng)進行得更完全，出水Cr（Ⅵ）濃度可降至0.48mg/L，能實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。出水中細(xì)菌總數(shù)測定結(jié)果為64CFU/ml，殺菌率為97.5％，水質(zhì)較好。熱力學(xué)研究表明還原反應(yīng)可以進行的很徹底，動力學(xué)實驗研究了溫度、微波功率對反應(yīng)過程的影響。實驗數(shù)據(jù)滿足一級動力學(xué)方程；根據(jù)阿倫尼烏斯公式計算出反應(yīng)的活化能為5.6KJ/mol，速