染料废水主要来源于染料及染料中间体生产行业,该类废水组分复杂、有机毒物浓度高、水质色度高。废水中的有机组分大多以芳烃及杂环化合物为母体,并带有显色基团(如.—N=N—、—N=O)及极性基团(如—SO3Na、—OH、—NH2)。由于染料生产品种多,并向抗光解、抗氧化、抗生物氧化方向发展,从而使染料废水处理难度加大.
在当前染料废水的处理中,微波一活性炭催化处理新技术已成为研究的热点之一这是因为与常规加热相比,徽波加热具有许多优点,如选择性加热物料、升温速率快、加热效率高;对化学反应具有催化作用,能降低反应温度,缩短反应时间,促进节能降耗:使物料在瞬间得到或失去热量来源,易于自动控制[1-2].在微波一活性炭诱导催化降解有机废水时,由于活性炭表面的不均匀性,在微波加热过程中其表面会产生许多“热点”,这些“热点”的温度比其他部位高得多,很容易分解有机废水中的有机物,从而达到降解有机废水的目的[3].本文介绍了微波加热原理与特点及微波一活性炭催化技术在染料废水处理领域的应用。
1徽波加热原理与特点
微波是指波长为1mm一1m,频率从30OMHZ一30OGHz超高频电磁波,工业与民用微波频率通常是915MHz和2.45GHZ。微波加热常采用的频率2450MHz,对应波长为12.24cm。
一般来说,介质在微波场中的加热有两种机理,即离子传导和偶极子转动.在微波加热的实际应用中,两种机理的微波能耗散同时存在。离子传导是电磁场中可离解离子的导电移动,由于介质对离子的阻碍而产生热效应[4~6].介质是由许多一端带正电,一端带负电的分子(或偶极子)组成.如果将介质放在两块金属板之间,当交流电加到金属板上,介质中的偶极子也相应快速摆动。由于分子的热运动和相邻分子的相互作用,使偶极子随外加电场方向的改变而作规则摆动时受到干扰和阻碍,产生了类似摩擦的作用,使杂乱无章运动的分子获得能里,以热的形式表现出来,介质的温度也随之升高。微波加热是利用介质的介电损耗而发热,在极短的时间内使介质分子达到极化状态,加剧分子的运动与碰撞。由于电磁能量是以波的形式辐射到介质内部,内外同时加热,加热无滞后效应,所以体系受热均匀。
微波能与微波吸收体发生强烈的相互作用,微波能被快速转换成热能,使得这些介质某些点位温度迅速上升至较高温度甚至上千度,从而氧化分解这些热点边上的吸附的有机物.活性炭和其他许多具有磁性的过渡金属及其化合物对微波有很强的吸收能力,因此它们能在微波辐照下形成大量热点并降解有机物[7,8].
2徽波一括性炭催化降解染料废水的研究现状
2.1活性艳蓝KN一R染料废水
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