[发明专利]微波加热低压处理高浓度难降解有机废水的方法与装置

摘要

废水处理领域中微波加热低压处理高浓度难降解有机废水的方法与装置，包括微波辐射、催化氧化、出水排放或回用、降解和停留时间，其特征：低压曝气氧化、采用漂浮型催化剂，冷却以及循环氧化，在微波反应器[3]内，以微波辐射废水[1]、纯氧或空气为主要氧化剂，反应温度低于200℃，反应器内总压力小于1.6MPa，对废水的处理步骤是采用多次循环氧化法；装置特征：微波反应器[3]侧面设有反应器波导管伸入腔体内，端头装有耐高压玻璃窗[23]，并对向载液台[28]，底部设有水气排管、顶部设有气相和液相管线，还设有冷却装置[4]、水箱和高压气瓶[9]。优点：施加的压力低，减轻容器材质负荷；降解效率高，其COD去除率达到90％左右；设备不易被腐蚀，使用寿命延长2～3倍。

主权项

1.微波加热低压处理高浓度难降解有机废水的方法，主要包括微波辐射、催化氧化、出水排放或回用、降解和停留时间，其特征在于：(a)废水[1]的催化氧化处理是在间歇式的微波反应器[3]内进行，其进、出水是由一根液相管线[11]完成的；(b)微波反应器[3]内的温度设定在110℃～200℃之间，压力设定在0.3MPa～1.6MPa；(c)所处理的废水[1]为高浓度生物法难以降解的有毒有害有机废水，其COD值在3000～200000mg/L之间；(d)处理过程中以氧气或空气为主要氧化剂，微波反应器[3]内的气相管线[10]尾部安有曝气头[27]，由高压气瓶[9]通过气相管线[10]将氧化剂充入微波反应器[3]内，降解反应过程中曝气头[27]始终在液面内部进行带压曝气；(e)所使用的催化剂是经过水中浮选，能够漂浮在液体表面上的活性炭催化剂，投加量是水体重量的4％～30％；(f)处理过程是采用循环氧化法，循环次数是1次或3次，通过微波辐射、催化氧化、排出微波反应器[3]后进行冷却；再重新引入微波反应器[3]，再微波辐射、催化氧化、排出微波反应器[3]后进行冷却……，如此反复；当废水COD浓度在10000mg/L以下时，采用一次性处理；当废水COD浓度在10000mg/L～200000mg/L时采用3次循环进行氧化处理；(g)废水[1]COD浓度大于10000mg/L时进行3次循环处理，其方法步骤是：第一步，将废水[1]分为两组，一组引入微波反应器[3]的载液台[28]内，其废水量应为载液台容积的3/4，进行待降解处理，另一组则暂存留在水箱A[2]内，其容积量也应为载液台[28]容积量的3/4，待引入微波反应器[3]；第二步，关闭所有液相阀门，打开高压气瓶阀门[13]开始向微波反应器[3]内加压；第三步，当压力表[31]达到设定压力时，启动微波发生器[8]，此时反应釜内水样开始升温；第四步，当水温达到设定温度时，再关闭微波发生器[8]；第五步，此后，水样在微波反应器[3]内停留3～10分钟，再关闭高压气瓶阀门[13]，打开出水阀门[15]靠微波反应器[3]内部的气压将废水通过液相管线[11]排出，经过冷却装置[4]冷却后，再流到水箱B[5]，并排空微波反应器[3]内部气压；第六步，再打开进水阀门[14]，将水箱A[2]中所存留的废水[1]引入微波反应器[3]；同时可将冷却后的废水从水箱B[5]通过管线间阀门[16]，引入水箱A[2]中暂存，完成第一次循环氧化过程；第七步，重复上述第二～第六步骤，此时完成第二次循环氧化过程，接着再重复上述第二～第六步骤，完成第三次循环氧化过程；第八步，将经过上述三次循环氧化，处理完的废水通过排水阀门[17]进行排放或回收[6]。