染料廢水主要來源于染料及染料中間體生產(chǎn)行業(yè)，該類廢水組分復(fù)雜、有機(jī)毒物濃度高、水質(zhì)色度高。廢水中的有機(jī)組分大多以芳烴及雜環(huán)化合物為母體，并帶有顯色基團(tuán)(如.—N=N—、—N=O)及極性基團(tuán)(如—SO3Na、—OH、—NH2)。由于染料生產(chǎn)品種多，并向抗光解、抗氧化、抗生物氧化方向發(fā)展，從而使染料廢水處理難度加大.
在當(dāng)前染料廢水的處理中，微波一活性炭催化處理新技術(shù)已成為研究的熱點(diǎn)之一這是因?yàn)榕c常規(guī)加熱相比，徽波加熱具有許多優(yōu)點(diǎn)，如選擇性加熱物料、升溫速率快、加熱效率高;對化學(xué)反應(yīng)具有催化作用，能降低反應(yīng)溫度，縮短反應(yīng)時(shí)間，促進(jìn)節(jié)能降耗:使物料在瞬間得到或失去熱量來源，易于自動(dòng)控制[1-2].在微波一活性炭誘導(dǎo)催化降解有機(jī)廢水時(shí)，由于活性炭表面的不均勻性，在微波加熱過程中其表面會產(chǎn)生許多“熱點(diǎn)”，這些“熱點(diǎn)”的溫度比其他部位高得多，很容易分解有機(jī)廢水中的有機(jī)物，從而達(dá)到降解有機(jī)廢水的目的[3].本文介紹了微波加熱原理與特點(diǎn)及微波一活性炭催化技術(shù)在染料廢水處理領(lǐng)域的應(yīng)用。
1徽波加熱原理與特點(diǎn)
微波是指波長為1mm一1m，頻率從30OMHZ一30OGHz超高頻電磁波，工業(yè)與民用微波頻率通常是915MHz和2.45GHZ。微波加熱常采用的頻率2450MHz，對應(yīng)波長為12.24cm。
一般來說，介質(zhì)在微波場中的加熱有兩種機(jī)理，即離子傳導(dǎo)和偶極子轉(zhuǎn)動(dòng).在微波加熱的實(shí)際應(yīng)用中，兩種機(jī)理的微波能耗散同時(shí)存在。離子傳導(dǎo)是電磁場中可離解離子的導(dǎo)電移動(dòng)，由于介質(zhì)對離子的阻礙而產(chǎn)生熱效應(yīng)[4~6].介質(zhì)是由許多一端帶正電，一端帶負(fù)電的分子(或偶極子)組成.如果將介質(zhì)放在兩塊金屬板之間，當(dāng)交流電加到金屬板上，介質(zhì)中的偶極子也相應(yīng)快速擺動(dòng)。由于分子的熱運(yùn)動(dòng)和相鄰分子的相互作用，使偶極子隨外加電場方向的改變而作規(guī)則擺動(dòng)時(shí)受到干擾和阻礙，產(chǎn)生了類似摩擦的作用，使雜亂無章運(yùn)動(dòng)的分子獲得能里，以熱的形式表現(xiàn)出來，介質(zhì)的溫度也隨之升高。微波加熱是利用介質(zhì)的介電損耗而發(fā)熱，在極短的時(shí)間內(nèi)使介質(zhì)分子達(dá)到極化狀態(tài)，加劇分子的運(yùn)動(dòng)與碰撞。由于電磁能量是以波的形式輻射到介質(zhì)內(nèi)部，內(nèi)外同時(shí)加熱，加熱無滯后效應(yīng)，所以體系受熱均勻。
微波能與微波吸收體發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用，微波能被快速轉(zhuǎn)換成熱能，使得這些介質(zhì)某些點(diǎn)位溫度迅速上升至較高溫度甚至上千度，從而氧化分解這些熱點(diǎn)邊上的吸附的有機(jī)物.活性炭和其他許多具有磁性的過渡金屬及其化合物對微波有很強(qiáng)的吸收能力，因此它們能在微波輻照下形成大量熱點(diǎn)并降解有機(jī)物[7,8].
2徽波一括性炭催化降解染料廢水的研究現(xiàn)狀
2.1活性艷藍(lán)KN一R染料廢水
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