田方圓

遼寧大學環(huán)境學院2014級環(huán)境科學

微波催化降解有機廢水的技術及原理

田方圓

遼寧大學環(huán)境學院2014級環(huán)境科學

當代社會，廢水處理越來越引起人們的關注。有機廢水占據了我國廢水排放總量的很大一部分，有機廢水的直接排放導致我國環(huán)境污染越來越嚴重。最近高級氧化技術在逐漸興起，其中的微波降解有機廢水的技術越來越引起人們的重視。由于微波技術處理廢水時間短，降解徹底并且不對環(huán)境造成二次污染。

微波；廢水；處理

1 微波及作用機理

1.1 微波定義

電磁波是一種發(fā)射波，由電場和磁場交替作用產生，主要分為無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X及伽馬射線，無線電波分為長波、中波、短波、超短波及微波。微波頻率范圍為0.3Hz～300GHz，波長范圍為1mm～1m，目前我國微波使用頻率主要為915MHz和2.45 GHz。

1.2 作用機理

微波作為電磁波,在其傳播過程中，遇到物質時會發(fā)生反射、吸收等作用，反射的電磁波主要會對空間造成電磁污染，吸收的電磁波主要通過熱效應、電阻及電磁效應、化學能級變化等實現轉化，目前微波技術應用于各行各業(yè)的干燥、裂解、消毒、殺菌、降解等，其作用機理主要分為分子內部能級變化和水分子高速的激烈振蕩或反復運動引起熱效應兩種，能級轉動變化可以通過量子力學理論解釋或描述，熱效應可以通過微觀粒子的運動來解釋。目前，微波的化學作用是否由能級變化等非熱效應還是由熱效應引起，存在著一定的爭議，但是大部分的實驗可以解釋其作用主要是熱效應，因此，本位對微波作用的定位為熱效應作用。

2 有機廢水的危害及性質

2.1 染料廢水的危害

隨著社會發(fā)展，人們的生活中充滿了五彩繽紛的顏色，每年有成千上萬種染料使用，其中有機染料是市場上使用最多的一種。染料在工業(yè)和生活中起到了重要的作用，其主要應用于紡織品、橡膠、食品、皮革等領域。我國作為染料大國，2012年生產總量已達到世界總產量的60%以上。染料工業(yè)在為我國經濟帶來快速發(fā)展的同時，也給我們帶來了嚴重污染，在染料生產過程中，其產生的廢水中含量約12%污染物質，廢水排放需要經過處理，但是許多企業(yè)在沒有達到排放標準要求下，偷偷的將廢水進行排放，對水體造成了嚴重的污染。

2.2 農藥廢水的危害

隨著中國人口的上漲，糧食的需求量也日益增加。因此，現在農田當中在大量使用農藥。農藥殘留性強，進入地下水體之中后，很難在自然系統(tǒng)中被降解。農藥種類多，其中最長使用的有機磷農藥。其常常被使用的原因有，使用過程簡單和方便，而且對植物作用效率比其他農藥高。因此，有機磷農藥被使用多而且范圍廣。

隨著農業(yè)生產以及發(fā)展的不斷推進，農副產品都會被噴灑農藥，在農產品生長過程中排出的廢水就是農藥廢水，這一部分是少量的，還有就是農藥廠生產農藥過程中排出的廢水占絕大一部分。農藥廢水水質水量相對比較不穩(wěn)定，主要有含苯廢水、含有機磷廢水、高濃度含鹽廢水、高濃度含酚廢水以及含汞廢水等，都比較難以處理。聚丙烯酰胺廠家佳潤為大家講述一下農藥廢水的特點以及對于環(huán)境的危害。

雖然目前市場上銷售的農藥種類很多，并且其中的配方復雜，各自認為自己具有非常好的效果，但是作為農藥其本身具有污染物濃度高、毒性大、氣味臭、質量不穩(wěn)定等特性，如有些農藥在有效成分外含有酚類、汞、砷、鎘等難以降解的毒性物質，且對需氧量的需求甚至會達到每升數萬mg，釋放明顯的惡臭氣味，強烈刺激人體呼吸道和粘膜。另外，由于生產工藝控制、設備、環(huán)保要求、誤差等因素，農藥的質量穩(wěn)定性較差。為了降低農藥對水、土壤等環(huán)境的污染，對含有污染物的農藥廢水濃度進行降低，開展回收利用，是目前主流的操作手段，其可以通過活性炭吸附、廢水萃取和蒸餾、活性污泥等方法對廢水進行處理，但是從原材料的控制，到生產工藝改進和控制，是制備高效、低毒、低殘留農藥的較佳的手段，應是高效低毒農藥的發(fā)展方向之一。同時，嚴格禁用有機氯、有機汞等低效高毒性農藥，積極開發(fā)微生物農藥，并大力推廣使用，是防止農藥廢水對環(huán)境污染的一條根本性途徑。

3 微波在染料水處理中的應用

染料廢水具有“三致”作用，如果在染料廢水直接排放到水體前不進行處理，則會危害人類以及水生生物的健康。所以在排方前進行處理是很有必要的。微波處理染料廢水具有很好的效果。微波直接作用于染料廢水時，作用是不大的。這個時候需要使用微波吸收劑，當微波作用于微波吸收劑時，微波吸收劑表面產生“熱點”，“熱點”周圍的染料被分解為CO2，H2O和無機離子。

隨著國家鼓勵研究開發(fā)和使用微生物農藥，將傳統(tǒng)的六六六等有機氯系、汞系列的農藥列入了禁用名單。但是現在市面上生產的農藥主要的還是有機農藥，所以農藥的處理問題急需解決。使用微波技術產生的“熱點”，能十分有效的降解有機農藥，在之前許多國內外文獻中均有報道?？梢苑纸鉃闊o害物質，并且沒有中間產物產生。

4 結束語

綜上所述，微波吸收記憶結合微波催化降解技術可以有效地破壞有機污染物的結構使其徹底分解，具有降解效率高、實際操作過程用時短、操作方式簡單以及沒有二次污染等優(yōu)點，進而展示出微波吸收劑結合微波催化技術在降解水中難降解的有機污染物方面的廣泛應用前景。

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