[发明专利]一种采用活性炭基微波催化剂降解有机废水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种活性炭基微波催化剂降解有机废水的方法。

背景技术

随着经济的发展，环境负担也日益沉重，尤其是水体环境。环境污染是对全世界的一个重大挑战。有机废水色度深、难生化降解、成分复杂。这些有机污染物流入水体中，水资源受到严重的污染，且对人体有潜在的危险性。自从1976以来，工业废水中的芳香族化合物已经出现在EPAs主要污染物清单中。污染物中最重要的子类之一染料废水已经引起了很大的注意。处理各种染料废水，被认为是全世界中控制环境污染的主要任务之一。因为大部分的有机化合物通常含有苯环和萘环，它们不能轻易地被传统的生物和化学方法降解掉。这些化合物被认为是有毒污染物，它们对人类的健康有潜在的危险性，在废水排放之前必须对之进行处理。因此开发一种高效、经济的废水处理方法迫在眉捷。

目前用于降解有机废水的方法主要有物理吸附法，生物脱色法，超声降解法，光催化降解法，微波辅助光催化降解法，微波与无机氧化剂氧化法。生物法，处理时间长，不能完全降解废水中的污染物，吸附法不能降解污染物，只是将它们的状态进行转移，光催化法降解只适合低浓度有机废水的处理，且处理时间长。超声降解处理时间长，降解效率低。微波辅助光催化降解法，其实质是用微波辅助的方式强化光催化的效果，仍然没有完全脱离光催化，在一定程度上，可缩短反应时间，但不能处理高浓度有机废水。

微波是一种由电场和磁场组成的能量，是一种电磁波，波长在1mm-100cm，频率为300MHz-300GMHz.。近年来，微波辐照在食物消毒，有机合成，分析和萃取及环境污染的处理中已经得到看越来越广泛的应用。微波与无机氧化剂氧化法，对氧化剂的用量很大，造成处理成本高，且氧化剂的利用率低。

发明内容

为了克服现有技术中存在的处理时间长，降解效率低，成本高等问题，本发明提出了一种新的降解有机废水的方法以及一种新的用于降解有机废水的新的微波催化剂，采用本发明的催化剂和方法，能够有效的解决现有技术中存在的问题，且能够连续规模处理，易于工业化生产。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种采用活性炭基微波催化剂降解有机废水的方法，其中将活性炭基微波催化剂与有机废水混合，采用微波对有机废水进行辐照，所述的活性炭基微波催化剂为活性炭或者负载有金属或者金属氧化物的活性炭。

上述的采用活性炭基微波催化剂降解有机废水的方法，其中所述的金属为钛、铁、钴、镍、铜、镁、钼、铋、钨中的一种或多种，所述的金属氧化物为金属钛、铁、钴、镍、铜、镁、钼、铋、钨的氧化物中的一种或多种。

上述的采用活性炭基微波催化剂降解有机废水的方法，其中在活性炭上负载的金属或金属氧化物为活性炭质量的1－10％。

上述的采用活性炭基微波催化剂降解有机废水的方法，其中所述的活性炭经过除杂处理。

上述的采用活性炭基微波催化剂降解有机废水的方法，其中所述的活性炭除杂处理包括对活性炭进行水洗，煮沸，干燥步骤。

上述的采用活性炭基微波催化剂降解有机废水的方法，其中有机废水为甲基橙废水，甲基橙废水的浓度为10-500mg/L。

上述的采用活性炭基微波催化剂降解有机废水的方法，其中有机物与微波催化剂的质量比为1∶2－440。

上述的采用活性炭基微波催化剂降解有机废水的方法，其中微波辐照的功率为200-800瓦，微波辐照的时间为2-30分钟。

上述的采用活性炭基微波催化剂降解有机废水的方法，其中将微波催化剂填充在微波反应管中组成微波催化反应床层，对废水进行连续处理。

上述的采用活性炭基微波催化剂降解有机废水的方法，其中微波催化反应床层含有至少两段微波反应管。

采用本发明的技术方案，能够极大的提高降解效率，且处理时间大大缩短，操作简单易行，投资和运行成本低，占地面积少，降解彻底，可降解有机废水的浓度范围广，能够连续规模处理，易于工业化生产，无二次污染，适用于印染、造纸、化工、制药等行业中有机废水的处理。

具体实施方式

具体实施方式中采用的分析方法为：利用紫外分光光度计在270nm处对溶液的吸光度进行测定，由（公式1）可知溶液浓度与吸光度呈正比，因此可得出溶液浓度，并根据(公式2)计算出溶液降解率。

A=αCL                           （1）

其中，A：吸收度α：摩尔吸光系数，L·g-1·cm-1；C：溶液的浓度，g·L-1；L：吸收层厚度，cm。