活性炭在微波技術(shù)處理氨氮廢水中應(yīng)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(zhì)進而誘發(fā)化學(xué)反應(yīng)〔21〕。這些“敏化劑”大都是一些吸收微波能力很強的物質(zhì)，如鐵磁性金屬及其化合物、活性炭等。微波誘導(dǎo)催化技術(shù)（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(zhuǎn)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(yīng)物不被微波直接加熱，但當(dāng)它們與“熱點”接觸時就可能被誘導(dǎo)發(fā)生化學(xué)催化反應(yīng)。   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(dǎo)催化技術(shù)受到更多的關(guān)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(zhì)量濃度為331 mg/L的生化外排水和焦化公司氨氮質(zhì)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(jié)果表明，MnO2存在下微波可在很短時間內(nèi)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(xiàn)有的蒸氨工藝處理費用30元/t要經(jīng)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(chǎn)過程排放的氨氮廢水（氨氮質(zhì)量濃度為1 350 mg/L）的處理效果。結(jié)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(xiàn)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(shù)是目前應(yīng)用比較成熟的廢水處理技術(shù)，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(xiàn)，即使廢水初始pH為5.7（沒有調(diào)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(xué)試劑調(diào)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(shù)處理高濃度氨氮廢水的可行性，并為工業(yè)化應(yīng)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(yīng)用微波催化氧化協(xié)同技術(shù)處理垃圾滲濾液，主要考察不同催化劑的處理效果。實驗結(jié)果表明，負(fù)載型Fe-O/CeO2催化劑結(jié)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(xiàn)，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。