活性炭在微波技術處理氨氮廢水中應用廣泛

 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進而誘發化學反應〔21〕。這些“敏化劑”大都是一些吸收微波能力很強的物質，如鐵磁性金屬及其化合物、活性炭等。微波誘導催化技術（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，微波能被轉變為熱能，從而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”。即使反應物不被微波直接加熱，但當它們與“熱點”接觸時就可能被誘導發生化學催化反應。   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，微波誘導催化技術受到更多的關注。   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量濃度為331 mg/L的生化外排水和焦化公司氨氮質量濃度為1 350 mg/L的蒸氨廢水原水為處理對象開展微波處理研究。研究結果表明，MnO2存在下微波可在很短時間內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，較現有的蒸氨工藝處理費用30元/t要經濟得多。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過程排放的氨氮廢水（氨氮質量濃度為1 350 mg/L）的處理效果。結果表明，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，研究還發現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于MnO2作敏化劑。      微波協同活性炭吸附技術是目前應用比較成熟的廢水處理技術，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）協同處理高濃度氨氮廢水。實驗發現，即使廢水初始pH為5.7（沒有調節），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，無需加入化學試劑調節pH也可高效率地去除氨氮。這進一步驗證了微波輻照技術處理高濃度氨氮廢水的可行性，并為工業化應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〕應用微波催化氧化協同技術處理垃圾滲濾液，主要考察不同催化劑的處理效果。實驗結果表明，負載型Fe-O/CeO2催化劑結合氧化劑對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。研究發現，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。