[实用新型]一种微波协同活性炭降解工业废水的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种工业废水处理装置，特别是一种微波协同活性炭降解工业废水同时实现活性炭再生的装置。

背景技术

化工、印染、制药、造纸等行业产生的污水中含有各种有机污染物，这些有机物具有化学稳定性强、毒性高、难生物降解等特点，采用传统氧化技术对其进行处理尚有一定的局限性。

微波辅助催化氧化处理有机废水是一种新型的水处理方法，能够快速、高效的去除各种工业废水中的有机污染物，已成为水处理领域的研究热点。活性炭是一种常用的吸附剂，同时也具有良好的微波吸收功能。因此，微波协同活性炭处理废水有机污染物受到广泛关注。但就目前文献报道和专利公开内容来看，该方法尚难以达到在实际生产中应用的水平，主要存在以下不足：

1、有关微波协同活性炭处理废水的文献报道中大部分采用家用微波炉改造的反应装置，试验方法是将活性炭与废水混合后放入微波场中辐射一定时间。虽然采用上述方法降解有机物效果显著，但只能以间歇反应方式进行，无法实现工业废水的连续处理。

2、活性炭在使用一段时间后会出现性能下降和失活的问题，为满足连续使用的要求，需要解决活性炭的再生问题。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种微波协同活性炭降解工业废水同时实现活性炭再生的装置。

为实现上述目的，本实用新型提供的微波协同活性炭降解工业废水同时实现活性炭再生的装置由家用微波炉改造而成。由玻璃直管和连接管构成微波反应器并置于托架上，在微波腔上壁开有两个孔，用于布置料液进出管；由增压泵提供动力进行废水的进料与排料；废水通过换热器与处理后的废水进行热量交换。

在废水处理过程中，有机物主要在反应器前半段完成降解。随着反应时间增加，这一段反应器中活性炭性能有所下降。此时，通过阀门改变进料方向，使废水逆向进入反应器，有机物在后半段反应器中进行降解，前半段反应器中活性炭则在微波辐照下完成再生。运行一段时间以后，再次切换阀门改变进料方向，如此循环进行废水连续处理。

所述的降解工业废水的装置的微波频率为2450MHz，微波功率为119W-700W。

本实用新型结构简单，在有机物降解的同时实现活性炭的再生，无需频繁更换活性炭，可实现废水降解的连续运行。

附图说明

图1是反应器构件的一种具体的实施方式结构示意图。

图2是分支管的示意图。

图3是反应器装置图。

图中：1、微波腔；2、分支管；3、换热器；4、增压泵；5、排水管；6、连接管；7、出料管；8、阀门；9、进料管；10、料液进出管; 11、微波反应器；12、连接管；13、直管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1-3所示，本实用新型提供的微波协同活性炭降解工业废水同时实现活性炭再生的装置微波发生装置包括微波腔（1）、换热器（3）和增压泵（4）。微波腔（1）中置有微波反应器（11），微波反应器（11）由三根相同的直管（13）通过连接管（12）联接而成，管中装有颗粒活性炭；反应器（11）有2个料液进出管（10），料液进出管（10）通过连接管（6）与分支管（2）相连，分支管（2）上有2个排料管（7）和一个进料管（9）。其中，所述的微波控制系统为微波炉的控制系统；所述微波反应器（11）的直管（13）置于含凹槽的四角支架上，凹槽的弧度和直管（13）直径相符；所述直管（13）为硬质玻璃管厚度为3mm，长度为10cm，管直径为3cm；所述料液进出管（10）与微波炉上开的两孔直径相符，无漏波现象。

取90 g活性炭均匀装填到微波反应器中，装填孔隙率约为0.4。配置20 mg/L的甲基橙水溶液作为模拟染料废水，以10 ml/s的流量从a1号管进入反应器，微波辐照功率539W，运行1小时后取样分析，甲基橙溶液去除率为98%，运行10小时后甲基橙去除率降为72.7%。更换活性炭，以10 ml/s的流量从a1号管通过反应器，运行1小时后将进料切换至a2号管逆向进入反应器，此后每隔1小时切换进料方向，运行10小时后再次分析，甲基橙的去除率为90.2%。可见，采用该装置可明显延长活性炭的使用周期。