微波催化氧化的技术

3.1 MIOP的优势与不足
优点：工程小/设备简单/催化效率高 不足：
①由于吸附材料的问题导致净化处理时间较长 ②对某种 成分去除效果好却对另一种成分达不到处
理的要求
③催化氧化和吸附不能同时进行
3.2 发展方向
①寻求廉价高效、高效的催化剂，降低处理 成本 ②将微波技术技术有机结合 ③实现整个处理过程的连续化
2008.12. [4] 微波技术在水处理中的应用. 重庆文理学院学报. 2007.10. [5] 微波能污水处理技术简介. 北京水利. 2004.2. [6] 微波诱导催化技术在污水处理中的研究进展. 工业用水与废水. 2009.2. [7] 微波催化氧化法处理白酒废水. 江苏化工. 2004.12.
Fenton试剂 H2O2与FeSO4的混合物。
H2O2在Fe3+的作用下，可以分解为具有很强氧化能 力的OH·(氧化电位为+2.8V），将水体中的有机污 染物氧化。
MIOP也可以和其他污水处理方法联用
物理/化学/生化
2.1 相关报导
考虑因素： pH, 微波功率，试剂用量，催化剂用量 Liu用微波辐射法氧化甲苯，以为V2O5催化 剂，为TiO2载体，反应体系达到500K时就能 使其氧化成苯甲酸 (传统的方法需要在600K的条件下)；
参考文献
[1] 微波法处理生活污水可行性试验研究. 水处理技术. 2008.4.
THE END [2] 微波技术在废水处理中的应用. 环境监测管理与技术. 2007.8. Thanks for your attention. [3] 两种微波-活性炭法对苯酚的去除效果及其效能比较. 中国给水排水.
2.3 微波再生技术
• 活性炭的再生：吸附物质后的活性炭在 外界作用下脱附，以循环使用的过程。 • 热/生物/湿污水处理工艺流程图
一号添加剂 二号添加剂
进水
格栅
集水池
高位水槽1
高位水槽2
清水
过滤池
沉淀池
微波反应器
2.4 可行性分析
昆明原第六污水处理厂
2004年5月28日～6月1日 共5天
加热停止
1.3 微波诱导氧化技术（MIOP）
1. 用于有机物废水的处理
2. 主要过程
① 载体上的催化剂位点吸收微波 ② 吸收微波的位点温度 迅速上升 > 1400 ℃ ③ 有机物在高温下解离或加速反应
1.4 微波对废水的综合作用
1.物理效应
交变电磁场-分子运动-双电层的破坏-絮凝 与絮凝剂配合
2.化学效应
1.5 载体的选择 1.5 载体的选择
③微波低损耗物质 Al2O3、TiO2、ZnO、PbO、La2O3、Y2O3、ZrO2 Nb2O5
非金属催化剂 ：活性炭 、改性活性炭（与金属 盐或氧化物复合）
最适宜作催化剂的是微波高损耗物质，而载体则宜选用 微波低损耗物质 最佳方案往往需要实验 来筛选
1.6 与化学试剂结合
微波催化氧化技术在 废水处理中的应用
孙禹
化学生物学
07306518
内容概要
1.原理
2.实例 3.展望
1.1 传统方法的缺点
1.物理/化学/生化 2.传统的生化处理方法工艺成熟但运行稳定性差。 不能将废
水中的有机物彻底氧化分解，产生的污泥依然是处理难点。 物化方法处理废水工艺复杂，费用较高，有些物化处理方 法条件要求相当苛刻。
因此，寻求废水处理的新技术非常必要。
3.微波诱导催化氧化技术(MIOP) Microwave Induced Oxidation Process
1.2 微波的性质
1. 300MHz-3000GHz 2. 体加热：
极性分子在电磁波作用下重新取向
4.9×109/s
3. 穿透性 比紫外、红外强 4. 选择性加热 5. 热惯性小 微波停止，
热点-破坏/加速有机分子反应
3.生物效应
热效应 和非热效应
1.4 微波对废水的综合作用
3.生物效应
微波非热效应理论：在有些情况下，受电磁波辐 射的生物组织产热很低或即使产热在0.1℃以下， 但表现出效应。
普遍认为是破坏Na、K泵导致的
1.5 载体的选择
微波诱导催化反应中催化剂及载体的作用是非 常重要的，分为金属与非金属。对于金属催化 剂，能与微波发生强烈相互作用的当然主要是那 些铁磁性 金属。如镍 、钴和铁等。 分为 ① 微波高损耗物质 Ni2O3 MnO2 CoO4 ② 升温曲线有一拐点的物质 照射一段时间后才剧 烈升温 Fe2O3 CdO V2O5
2.2 相关报导
白酒废水
利用微波催化氧化处理白酒废水，其催化氧化的 最佳条件为100mL白酒废水，加活性炭1.0g， H2O2(30％)1.0mL，微波功率为490W，加热时间 20min，COD去除率达79.4％，用相似的方 法还处理了苯胺等其他 5 种类型废水，效果较好。 同时还进行了活性炭重复性试验，活性炭重复l7 次，其处理效果不变。
2.1 相关报导
富马酸（反式丁二酸）废水
在活性炭与Fenton试剂存在下，用微波辐射处理 多次铁碳微电解处理后的富马酸废水。在 100 mL 水样中，活性炭用量为1.0g、双氧水用量为1.0mL、 废水pH为3、微波加热时间为10min、辐射功率为 350W的条件下，可以使富马酸废水的COD从 300mg/L降至 96.6mg/L 。
3.2 发展方向
微波技术具有高效、节能、省时、操作
条件简单、无二次污染 等优点。
虽然也存在不尽人意的方面，但是随着人们对微 波技术的不断探索和发展，这些问题都会迎刃而 解。相信微波技术在水处理领域具有巨大的潜力 和优势，将会带来很大的工业效益和社会效益。
参考文献
[1] 微波法处理生活污水可行性试验研究. 水处理技术. 2008.4. [2] 微波技术在废水处理中的应用. 环境监测管理与技术. 2007.8. [3] 两种微波-活性炭法对苯酚的去除效果及其效能比较. 中国给水排水. 2008.12. [4] 微波技术在水处理中的应用. 重庆文理学院学报. 2007.10. [5] 微波能污水处理技术简介. 北京水利. 2004.2. [6] 微波诱导催化技术在污水处理中的研究进展. 工业用水与废水. 2009.2. [7] 微波催化氧化法处理白酒废水. 江苏化工. 2004.12.