[发明专利]一种微波催化氧化处理高COD有机废水的方法

说明书

技术领域

本发明属于高浓度有机废水处理技术领域，涉及一种微波催化氧化处理高COD有机废水的方法。 

背景技术

水是人类赖以生存的基本物质，是生命的源泉，也是各种工业生产中以及农作物生长过程中不可缺少的一种物质。人类在生产生活过程中不仅从数量上消耗水资源，而且对水质也带来了不良影响，导致产生各种污染，影响水质安全，特别是生活污水和工业废水中所含的杂质进入天然水体，甚至完全改变天然水体原有的物质平衡状态，破坏人类周围的自然环境，给人类社会的生活和生产带来恶劣的影响。目前影响中国水环境质量的主要是有机物污染，尤其是工业废水，其成分复杂、水质波动大、色度深、有机有毒物含量高、可生化性差等特点，是处理难度很大的污水。随着中国工业的发展，化工开发区的建设和工业废水集中处理已成为一个发展方向，这就使得混合化工废水的治理成为一个亟需解决的问题。随着工业化的发展，工业废水成分变得日渐复杂多样化，对其的处理显得更加重要。 

传统的处理高COD有机废水的方法有生化法、物理法、物理化学法。化学法主要有化学氧化法、萃取法、吸附法、焚烧法、催化氧化法等。 

生物处理方法其工艺较成熟、设备简单、处理能力大、运行成本低、也是废水处理中目前应用最广的方法。但是其需要达到一个最佳处理条件（温度，pH），同时由于有机物毒性较强，如果没有针对有化合物处理的酶，其甚至导致微生物中毒身亡，生物处理方法工艺流程长，外加物质量大且费用高，需要处理效果好，需要延长生化时间，增大各处理段的池容；增大处理厂的面积，对旧厂改造或者新厂的建议都不利，特别是对于一些难降解的有机物，采用生物处理法很难达到良好的处理效果。 

传统的物理化学处理方法如絮凝和气提法等只是把污染物从液相转移到固相和气相，并没有消除有机污染物，这样会造成二次污染。 

萃取法利用相似相容原理，利用有机溶剂将水中有机物萃取至有机溶剂中，达到与水分离的目的；这种工艺涉及萃取、被萃取有机物与溶剂、水相的分离， 只有当被萃取有机物有回收利用价值时，这种方法才能体现出优势；但是，一般被萃取有机物组分复杂，无回收价值，必须进一步处理，从而需要二次处理过程。吸附法不是降解有机物而是将有机物进行转移，造成二次污染。焚烧法是在焚烧炉中加入某些燃料油将有机污染物燃烧，能使有机污染物得到较彻底地矿化，最简单有效的方法，但是燃烧时有CO₂、NOx、SOx、HCl、甚至更具毒性的二噁英类物质释放出来造成大气污染。同时，焚烧时需要大量的燃料油，一般处理一吨废水需要与其相当的燃料油，处理成本昂贵。 

催化湿式氧化法，在20世纪70年代开始，日本相继应用湿式催化装置处理各种有机废水，如日本三菱石油化学公司处理乙烯生产废水洗涤液，其操作条件是：200℃，3.45Mpa，停留60min，处理量为120M³/d进水COD为7.5～15g/L，COD去除率为67％～80％；日本川崎朝日化学公司处理丙烯氰生产废水，其操作条件为：250℃，7Mpa，停留90min，处理量790M³/d，进水COD为37～46g/L，出水COD为14.8～16.1g/L，COD去除率为60％～65％。从80年代到90年代有较多的研究报道，目前该技术仍在研究深化中。杜鸿章和尹乘龙等人曾报道了“难降解高浓度有机废水催化湿式氧化净化技术”，见《水处理技术》，1997年第23卷第2期第83～87页。该项技术的问题在于高温(200～300℃)、高压(2～25Mpa)环境下反应，实际应用中处理费用高，氧化剂消耗量大，因废水与反应器直接接触，容易对反应器的材质腐蚀，所以对反应器的材质要求高，需要大量的高压高温蒸汽或电加热，属于传到加热，消耗大量的能源。