微波-活性炭处理模拟实验室废水研究

• 作 者: 孙维义
• 机 构: 西南科技大学
• 出 处: 西南科技大学
• 发表日期: 2008年期
• 关键词: 微波 活性炭 实验室废水 废水处理 苯酚 甲基橙 曝气

实验室废水中含有诸多有毒有害及致癌物质，如果不加处理任意排放，会对生态环境和人类健康造成危害。但是，由于实验室废水成分复杂、不稳定，而且含有大量有毒及生物难降解物质，常规的生物法难以对其进行有效的处理。因此，本文提出用微波—活性炭法处理实验室废水。鉴于酚类物质在实验室废水中存在的普遍性和对环境危害的严重性，本文选择苯酚作为模拟实验室污染物，对微波—活性炭法处理实验室废水的可行性及处理效果进行了研究。主要的研究内容及得到的结论如下：
（1）研究了活性炭粒径、溶液pH值、活性炭用量、微波辐射功率、微波辐射时间等因素对处理效果的影响。结果表明，采用12～18目的颗粒活性炭6h与100mL废水混合，在微波辐射功率为462W，辐射时间为5min的工艺条件下，苯酚去除率达到94．17％，废水的pH对处理效果几乎没有影响。通过正交实验研究表明，各因素对处理效果的影响依次为：活性炭用量>微波辐射时间>微波功率>pH值。
（2）对微波—活性炭法处理实验室苯酚废水的机理进行了初步研究。比较了微波—活性炭、单纯活性炭吸附和单纯微波辐射三种方法对实验室苯酚废水的处理效果，结果表明单纯微波辐射不能分解苯酚，微波—活性炭对苯酚的处理效果远远大于单独活性炭吸附的效果。重复使用同一活性炭，对苯酚的累计处理量远远大于其对苯酚的饱和吸附量。对使用后的活性炭进行解吸和电镜扫描，表明活性炭在反应中经历了高温阶段，可以将吸附在表面的苯酚氧化分解，微波—活性炭对苯酚的去除是活性炭吸附—高温氧化的共同结果。苯酚的处理过程近似一级反应，动力学方程为：lnc=4．815—0．241t。苯酚去除率和COD去除率之间存在很好的一致性，说明微波—活性炭法可以将苯酚完全矿化，不会产生二次污染。
（3）以苯酚和甲基橙为模拟污染物，对微波—活性炭工艺处理流动态模拟废水的稳定性及曝气对处理效果的影响进行了研究。结果表明，微波—活性炭法可以有效的处理流动态废水，对苯酚和甲基橙的去除率可以稳定在90％和80％左右，曝气可以大大提高污染物的处理效果。