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本文以苯酚为处理对象,以Fe2O3/γ-Al2O3为催化剂,开展了微波-类Fenton氧化处理苯酚配水的工艺技术研究。本文在静态研究的基础上,进一步开展了可以连续运行的适用于微波诱导催化氧化技术(MOP)的动态水处理工艺。
微波-类Fenton体系诱导催化氧化处理苯酚配水,非均相静态工艺研究表明,H2O2的浓度,微波辐照时间,微波功率,催化剂的用量等因素对苯酚去除率均有影响。对50ml浓度为100mg/L的苯酚溶液进行了优化,最佳静态工艺条件是:催化剂的量为3g,H2O2浓度为660mg/L,微波功率为200W,辐照时间5-6min,进水pH值3-9内都有较好的去除效果,在此工艺条件下,苯酚去除率达到98%以上,COD去除率为72.86%。
以静态研究为依据,MOP非均相动态水处理过程在固定床反应器中进行。对100mg/L苯酚配水的MOP动态处理实验研究表明,水力停留时间(HRT),反应体系中H2O2的浓度,催化剂的用量,微波辐照功率,进水pH值,曝气等因素均对苯酚去除率有一定的影响。其中一段式的最佳处理工艺条件为:进水浓度为100mg/L的苯酚溶液,微波功率为200W,H2O2质量浓度为660mg/L,流速为20ml/min,HRT为380s,催化剂填充高度为11cm(110g),反应出水苯酚去除率在96%左右,COD去除率为76.6%;两段式最佳处理工艺条件为:反应器Ⅰ中催化剂高度为8cm,进水浓度为100mg/L的苯酚溶液,在微波功率为200W,H2O2质量浓度为660mg/L,流速为20ml/min,HRT1为342s,流经连接管路时间TL为30s,反应器Ⅱ中催化剂高度为4.4cm,HRT2为342s,总的HRT为965s,反应出水在96%左右,COD去除率为71.9%。
微波诱导氧化技术具有反应速度快、占地面积小、设备简单、操作方便等优点。与静态的MOP处理比较,动态处理能够实现整个处理过程的连续化,一体化,并能够拓宽MOP技术的应用领域,加快该技术在污水处理领域的产业化步伐。在水处理领域内有着广阔的应用前景。