[发明专利]微波辅助芬顿快速处理复杂有机废水的方法、控制方法、设备冲洗控制方法及反应器

说明书

本发明涉及一种微波辅助芬顿快速氧化复杂有机废水方法及其微波辅助芬顿快速处理反应器，以复杂有机废水为处理对象，在常温常压条件下，降解有机物。利用本发明的方法，在不影响有机物去除率的情况下，处理时间可缩短至15min。所述方法采用微波辅助芬顿实现快速氧化有机物的目的，通过微波场对吸波物质的选择性加热、低温催化、快速穿透等功能，促进有机物的降解和絮凝，够大幅缩短芬顿反应时间，而且操作简便，能实现自动化控制，是一种高效节能的难生物降解有机废水处理方法。

技术领域

本发明涉及一种微波辅助芬顿快速处理复杂有机废水的方法、微波辅助芬顿快速处理反应器、微波辅助芬顿快速处理反应器的控制方法、微波辅助芬顿快速处理反应器的设备冲洗控制方法。

背景技术

危险废物处置企业是复杂有机废水主要来源，由于其经营性质决定收集的废水、废液来自区域内各种行业、企业，不仅不同生产企业产生的危险废物种类、污染情况不同，即使同一家企业不同生产工段产生的危险废物种类、污染情况也存在很大差异，而受现有的分类规则限制和分类措施执行不力的影响，危险废物处置企业收集来的废水种类繁多，难以有效分离，导致废水成分复杂、水质水量波动大。

根据复杂有机废水的特点，目前常用芬顿法对其进行预处理。芬顿反应过程中能够产生具有强氧化性的OH，可与大多数有机污染物发生反应，无选择性的彻底破坏有机物结构，最终生成CO₂、H₂O和无机盐。与其他高级氧化方法相比,芬顿法操作简单、反应快速、可产生絮凝，因此广泛用于高浓度难生物降解的有机污染物处理。

传统芬顿法是在酸性条件下，H₂O₂与Fe²⁺反应生成强氧化能力的羟基自由基(·OH)，并引发更多的其他活性氧，以实现对有机物的降解。传统芬顿法在实际应用中存在芬顿试剂用量大、反应pH值限定范围窄、产生的化学污泥量大，容易产生二次污染等问题。由此，研究人员开发了非均相芬顿、电芬顿、光芬顿、微波强化芬顿、超声波芬顿等芬顿改进方法。

复杂有机废水中悬浮物浓度高(0.5～5g/L)，容易在反应器内结垢，阻塞管道，造成固相催化剂失活、电极被污染物覆盖、紫外灯管表面形成污垢等问题，因此非均相芬顿、电芬顿、光芬顿都不适用。

芬顿反应在酸性条件下发生氧化反应，对反应器材质耐腐蚀性要求高。超声波芬顿为产生超声热解或超声空化作用，对与超声波换能器连接的幅变杆材质要求高，因此在实际工程中应用不多。

微波强化芬顿能够促进分子运动，降低反应活化能，有利于有机物的降解。为达到较好的处理效果，需要保持一定的微波照射功率和辐照时间，而随着照射功率增大和辐照时间的延长，微波能耗高，吨水微波耗电量估计在几十至几百kwh。