專利名稱：微波等離子氧化強(qiáng)化內(nèi)電解處理工業(yè)廢水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種微波等離子氧化強(qiáng)化內(nèi)電解處理工業(yè)廢水的方法。
背景技術(shù)：
環(huán)境污染和生態(tài)破壞給我國經(jīng)濟(jì)和社會帶來了巨大的影響，已經(jīng)成為危害人民健康、制約一些地方經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的重要因素。1997年我國僅水、大氣污染帶來的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)540億美元。如果加上由于環(huán)境污染造成的生態(tài)惡化所引起的洪澇等自然災(zāi)害造成的損失更是驚人。由于我國人口多、人均資源擁有量少、環(huán)境承載力相對比較薄弱、經(jīng)濟(jì)還不太發(fā)達(dá)等特點，對我國目前的復(fù)合型環(huán)境污染問題，不可能完全采用西方發(fā)達(dá)國家普遍采用的一些傳統(tǒng)方法來解決，迫切需要開展環(huán)境污染控制高新技術(shù)研究，為實現(xiàn)我國環(huán)境保護(hù)戰(zhàn)略目標(biāo)和實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略提供技術(shù)支撐。
我國已經(jīng)把環(huán)保產(chǎn)業(yè)列入今后國家重點投資領(lǐng)域。據(jù)估計，今后10年內(nèi)，我國水處理技術(shù)裝備的市場需求將達(dá)到3000億元，用于治理工業(yè)廢水的資金投資每年不會低于300億元，治理城市污水的資金投資每年不會低于700億元。面對如此巨大的水處理市場需求和如此艱巨的任務(wù)，水污染控制高新技術(shù)將具有十分廣闊的市場前景。
就印染廢水來說紡織印染工業(yè)是我國最主要的工業(yè)之一，據(jù)有關(guān)報道中國每年工業(yè)廢水有150億噸，其中印染廢水占35％，而且有機(jī)物含量高、色度深、堿性大、水質(zhì)變化復(fù)雜，成為極難處理的工業(yè)廢水之一，了解和開發(fā)有效的印染工業(yè)廢水處理新方法是環(huán)保行業(yè)的重要關(guān)注的課題。其它如制藥廢水等行業(yè)，雖然占排放量的比例很小，但是由于其成分復(fù)雜，可生化性程度低，使處理成本居高不下，有效降解有毒有機(jī)物，提高可生化性，是此類行業(yè)急需解決的問題之一。
作為一種新型的水處理技術(shù)，基于液電效應(yīng)基礎(chǔ)上的等離子氧化技術(shù)降解法處理高濃度有機(jī)物廢水過程中具備了高溫?zé)峤?、光化學(xué)氧化、液電空化降解、超臨界水氧化和微波熱效應(yīng)等傳統(tǒng)的水處理方法的綜合效應(yīng)，使得該方法去除有機(jī)物迅速有效。該方法分為熱等離子技術(shù)和冷等離子技術(shù)兩大類。等離子體可能作為一種高效率、使用范圍廣、處理量大、操作簡單的環(huán)保新技術(shù)來處理有毒及難降解物質(zhì)，是近年來研究的熱點。
熱等離子體技術(shù)能產(chǎn)生10000K以上的高溫，并且其中的粒子都具有很高的反應(yīng)活性，因此能使污染物迅速熱解，對廢液的處理效率很高，尤其對多氯聯(lián)苯(PCB)、劇毒農(nóng)藥六六六和生物技術(shù)及醫(yī)院等行業(yè)的高毒性與高傳染性廢液的處理有明顯的先進(jìn)性和優(yōu)越性。近年來有些國家已開發(fā)出針對難處理和特殊要求廢液的熱等離子體處理技術(shù)，有代表性的是澳大利亞CSmo公司與sRLHMma公司聯(lián)合開發(fā)的HASCoPlTM技術(shù)，有些裝置已實現(xiàn)商業(yè)化，著名的有法國的電感鍋臺等離子體流化床反應(yīng)器(PlasmaRtudized-bed Reactor)，波蘭的聯(lián)合等離子體PCB處理裝置等。我國廈門大學(xué)與香港浸會大學(xué)合作進(jìn)行了電感耦合等離子體(ICP)技術(shù)的研究，建立了一套實驗室研究用低功率ICP工作系統(tǒng)，并對氟里昂等危險廢物處理進(jìn)行了初步研究。
冷等離子體處理廢水技術(shù)是一種兼具高能電子輻射、臭氧氧化和紫外光解等3種作用于一體的全新的廢水處理技術(shù)，能將含苯環(huán)有機(jī)物破壞。研究表明3種方法協(xié)同作用時，對難降解有機(jī)廢水的處理效果優(yōu)于各方法單獨使用。李勝利等用高壓毫微秒脈沖處理印染廢水，能有效地將染料大分子破壞成小分子，在處理時間足夠時，能進(jìn)一步將染料分子中的芳香類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸，能有效脫除其顏色。李勁、劉愛如和E.M.VMVeldhujzen等也分別采用高壓脈沖電暈放電產(chǎn)生低溫等離子體處理三硝基甲苯等難生物降解廢水，對有機(jī)物效果良好。
作為新型的水處理技術(shù)，還不夠成熟，現(xiàn)有的等離子體處理技術(shù)所使用電極和罐體價格昂貴，且運行時電極的消耗較大，導(dǎo)致其維護(hù)及運行價格昂貴，阻礙它的普及推廣，如何降低制造和運行維護(hù)費用，是目前等離子氧化技術(shù)急需解決的問題設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種微波等離子體氧化強(qiáng)化內(nèi)電解處理工業(yè)廢水的方法，該方法簡便易行，可持續(xù)、快速、低成本地處理高濃度的印染、染料和造紙等工廠排放的污水，并且能提高廢水的可生化性，以便與其它技術(shù)如生化技術(shù)聯(lián)用。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是用微波等離子氧化方法處理工業(yè)廢水，其步驟包括鐵質(zhì)放電體與活性炭的混合物吸咐工業(yè)廢水中的有機(jī)污染物；在混合物產(chǎn)生的內(nèi)電解作用下，氧化被吸附的有機(jī)污染物；在潮態(tài)下，微波激發(fā)鐵質(zhì)放電體產(chǎn)生等離子，對被吸附的有機(jī)污染物再次降解，并快速再生活性炭；排放凈化后的工業(yè)廢水。
本發(fā)明利用微波激發(fā)價格便宜的易耗放電材料，同時綜合利用放電產(chǎn)生的副產(chǎn)物充分迅速有效去除有機(jī)物，使之區(qū)別于脈沖等離子體氧化等類似技術(shù)，是一種簡便易行、快速有效的水處理技術(shù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下主要優(yōu)點其一.需要能量少，降低過程的投入及維護(hù)成本。
其二.對有機(jī)廢水可以無選擇地進(jìn)行氧化，可徹底降解有機(jī)物或提高可生化性。
其三.與脈沖等離子方法相比，本方法可高效率、低成本地處理工業(yè)廢水。
其四.能解決光氧化法存在的光源壽命短、維持費用高的缺點，可提高能源利用率，改善處理效果，降低運行費用。并且，多種高級氧化作用的有機(jī)結(jié)合，可以有效提高對廢水的氧化效果。
其五.可更新等離子氧化法的設(shè)計思想，使能源得以更大限度的利用；同時，微波消解、等離子氧化和活性炭再生一體化的協(xié)同作用，可提高水處理效率。
其六.實用性強(qiáng)，易設(shè)備化，容易推廣，可持續(xù)處理高濃度的印染、染料和造紙等工廠排放的污水，達(dá)到處理有機(jī)廢水，或提高廢水的可生化性的目的。
總之，本發(fā)明提供了一種運行費用低廉、維護(hù)方便且能高效處理工業(yè)廢水的技術(shù)，從而朝著探索高效率、低成本的未來水處理技術(shù)發(fā)展的方向邁了一大步。
本發(fā)明的工作原理是用鐵質(zhì)放電體、活性炭與有機(jī)物間產(chǎn)生內(nèi)電解作用降解有機(jī)污染物，微波激發(fā)鐵質(zhì)放電體產(chǎn)生等離子氧化吸附在活性炭上有機(jī)污染物，同時快速再生活性炭，從而達(dá)到處理有機(jī)廢水或提高可生化性的目的。
具體實施例方式
本發(fā)明是一種采用微波等離子氧化并強(qiáng)化活性炭再生一體化技術(shù)對工業(yè)廢水進(jìn)行處理的，其步驟如下a.鐵質(zhì)放電體與活性炭的混合物吸咐工業(yè)廢水中的有機(jī)污染物。
b.在混合物產(chǎn)生的內(nèi)電解作用下，氧化被吸附的有機(jī)污染物。
c.在潮態(tài)下，微波激發(fā)鐵質(zhì)放電體產(chǎn)生等離子，對被吸附的有機(jī)污染物再次降解，并快速再生活性炭。
d.排放凈化后的工業(yè)廢水。
上述的工業(yè)廢水，是印染、染料和造紙等工廠排放的的污水，該污水含有高濃度的有機(jī)污染物。
權(quán)利要求
1.一種處理工業(yè)廢水的方法，其特征是一種微波等離子氧化強(qiáng)化內(nèi)電解處理工業(yè)廢水的方法，其步驟包括a.鐵質(zhì)放電體與活性炭的混合物吸咐工業(yè)廢水中的有機(jī)污染物，b.在混合物產(chǎn)生的內(nèi)電解作用下，氧化被吸附的有機(jī)污染物，c.在潮態(tài)下，微波激發(fā)鐵質(zhì)放電體產(chǎn)生等離子，對被吸附的有機(jī)污染物再次降解，并快速再生活性炭，d.排放凈化后的工業(yè)廢水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理工業(yè)廢水的方法，其特征在于所述的工業(yè)廢水是由印染或染料或造紙工廠排放的含有高濃度的有機(jī)污染物的污水。
全文摘要
本發(fā)明是一種微波等離子體氧化強(qiáng)化內(nèi)電解處理工業(yè)廢水的方法，其步驟包括鐵質(zhì)放電體與活性炭的混合物吸咐工業(yè)廢水中的有機(jī)污染物；在混合物產(chǎn)生的內(nèi)電解作用下，氧化被吸附的有機(jī)污染物；在潮態(tài)下，微波激發(fā)鐵質(zhì)放電體產(chǎn)生等離子，對被吸附的有機(jī)污染物再次降解，并快速再生活性炭；排放凈化后的工業(yè)廢水。本發(fā)明具有可高效處理工業(yè)廢水、實用性強(qiáng)、易設(shè)備化和容易推廣等優(yōu)點。
文檔編號C02F9/00GK1629087SQ200310111598
公開日2005年6月22日 申請日期2003年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月18日
發(fā)明者曾慶福, 楊俊 , 阮新潮, 夏東升, 李海燕, 張躍武, 吳雨川 申請人:武漢科技學(xué)院