活性炭在微波技术处理氨氮废水中应用广泛

 很多有机化合物都不直接明显地吸收微波，但可利用某种强烈吸收微波的“敏化剂”把微波能传给这些物质进而诱发化学反应〔21〕。这些“敏化剂”大都是一些吸收微波能力很强的物质，如铁磁性金属及其化合物、活性炭等。微波诱导催化技术（MIOP）的原理就是微波首先作用于含某种“敏化剂”的固体催化剂或其载体，由于其表面点位与微波能的强烈相互作用，微波能被转变为热能，从而使某些表面点位选择性地被很快加热至很高的温度（1 400 ℃），形成“热点”。即使反应物不被微波直接加热，但当它们与“热点”接触时就可能被诱导发生化学催化反应。   为了进一步缩短微波辐照时间、降低能耗，在微波处理高浓度氨氮废水的研究中，微波诱导催化技术受到更多的关注。   林莉等采用MnO2作为催化剂，分别以武钢焦化公司污水处理厂氨氮质量浓度为331 mg/L的生化外排水和焦化公司氨氮质量浓度为1 350 mg/L的蒸氨废水原水为处理对象开展微波处理研究。研究结果表明，MnO2存在下微波可在很短时间内将废水加热到较高温度，达到快速脱氮的效果。成本方面，微波处理费用约为12元/t，较现有的蒸氨工艺处理费用30元/t要经济得多。李熠等比较了有无催化剂及不同催化剂存在下，微波辐照法对钽铌生产过程排放的氨氮废水（氨氮质量浓度为1 350 mg/L）的处理效果。结果表明，在无敏化剂条件下，微波处理的氨氮去除率明显大于相同温度下采用常规加热方法得到的去除率，加入敏化剂后大大提高了微波处理的氨氮去除率。同时，研究还发现不同的敏化剂对氨氮去除率的提高幅度不同，活性炭作敏化剂时的氨氮去除率要优于MnO2作敏化剂。      微波协同活性炭吸附技术是目前应用比较成熟的废水处理技术，主要用于难降解有机污染物的去除〔24〕。姚燕等〔25〕采用微波辐照和改性活性炭（碱液浸渍法改性）协同处理高浓度氨氮废水。实验发现，即使废水初始pH为5.7（没有调节），氨氮去除率也可达到95.4%，初始pH对氨氮去除率几乎没影响，即在改性活性炭和微波共同作用下，无需加入化学试剂调节pH也可高效率地去除氨氮。这进一步验证了微波辐照技术处理高浓度氨氮废水的可行性，并为工业化应用降低运行成本提供了新的思路。垃圾渗滤液是一种高浓度难降解有机废水，如何同时去除COD、氨氮和色度是研究者研究的重点。龙腾锐等〔26〕应用微波催化氧化协同技术处理垃圾渗滤液，主要考察不同催化剂的处理效果。实验结果表明，负载型Fe-O/CeO2催化剂结合氧化剂对COD、氨氮和色度均有较好的去除效果。而催化剂的改性可从效果、效益及安全角度开展进一步研究。曹俐等〔27〕研究了微波强化氧化工艺处理垃圾渗滤液的可行性。研究发现，微波强化氧化工艺弥补了微波对COD去除率低及氧化剂对氨氮去除率低的缺陷，节省了氧化剂用量。上述研究为垃圾渗滤液的处理提供了新的思路。