专利名称：一种水处理剂与微波协同作用去除水中污染物的方法
技术领域：
本发明涉及一种去除水中污染物的方法。
背景技术：
随着工业的迅猛发展和人类物质生活水平的提高，水环境的污染问题日益严重，水污染的治理已经刻不容缓。氧化方法是现有水处理中常用的方法，即利用臭氧、高锰酸盐、二氧化氯、过氧化氢、紫外线照射等手段去除水中的有机污染物，但水中某些有机污染物十分稳定，用上述方法处理，在常温下反应所需时间长，氧化剂所需量大。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的水处理方法在常温下反应时间长以及处理污染物所需氧化剂量大的问题，提出一种水处理剂与微波协同作用去除水中污染物的方法。水处理剂与微波协同作用去除水中污染物通过以下步骤实现(一)测定水中目标污染物的含量；(二)水处理剂与目标污染物的质量比为1～10∶1；(三)将含目标污染物的污水的pH值调整为7～8；(四)将水处理剂溶于污水中并流入已经调整频率为915～2450MHz、功率为100～2000W的微波反应器中进行辐照，辐照时间为5s～20min并保持水的温度在20～100℃之间；(五)采取絮凝或过滤的形式进行固液分离，得到出水。本方法利用微波辐射使污染物分子发生能级跃迁，降低了分子中化学键的强度，同时利用水处理剂使之氧化降解，这就降低了氧化剂的投放量，比原来氧化剂的投放量减少了30％以上，缩短了反应时间，提高了污染物的去除率。微波与高铁酸盐协同处理污水比只用高铁酸盐处理污水的氨氮去除率提高了10％～60％，天然有机物(NOM)腐殖酸的降解率提高了20％～40％、难生物降解有机物(ROM)如硝基苯的降解率提高了30％～50％。本方法具有投资成本低、操作简便、能源利用充分、工作可靠等优点，在水处理领域有广泛的应用前景。本技术既能够单独使用，也可与其它技术联合使用，进一步降低水中有机物含量。
具体实施例方式
具体实施例方式
一本实施方式水处理剂与微波协同作用去除水中污染物通过以下步骤实现(一)测定水中目标污染物的含量；(二)水处理剂与目标污染物的质量比为1～10∶1；(三)将含目标污染物的水的pH值调整为7～8；(四)将水处理剂溶于水中并流入已经调整频率为915～2450MHz、功率为100～2000W的微波反应器中进行辐照，辐照时间为5s～20min并保持水的温度在20～100℃之间；(五)采取絮凝或过滤的形式进行固液分离，得到出水。
具体实施例方式
二本实施方式与实施方式一的不同点是步骤(一)中目标污染物为有机污染物以及氨氮，有机污染物包括天然有机物及难生物降解有机物。其它步骤与具体实施方式
一相同。
具体实施例方式
三本实施方式与实施方式一的不同点是步骤(二)中水处理剂为高铁酸盐或该高铁酸盐与以下一种或几种药剂的混合物硫酸铝、三氯化铝、三氯化铁、聚合硫酸铝、聚合氯化铝、聚合铁、活化硅酸、聚硅酸铁、聚硅酸铝、聚硅酸铝铁、沸石、氧化镁、氧化钙、活性炭、粉末活性炭、硫酸铁、次氯酸钙、次氯酸钠、硫酸亚铁、氢氧化钠、氢氧化钾、聚丙烯酰胺、非离子有机高分子、阴离子有机高分子、膨润土、高岭土、硅藻土、高锰酸盐、高锰酸盐复合药剂，其中高铁酸盐质量占水处理剂总量的0.1％～95％。其它步骤与具体实施方式
一相同。
本实施方式中除高铁酸盐以外的其他药剂之间为任意比例。
具体实施例方式
四本实施方式与实施方式一的不同点是步骤(二)中水处理剂由高铁酸钾、粉末活性炭、活性硅酸和硫酸铝组成，其中高铁酸钾质量占水处理剂总量的0.1％～95％。其它步骤与具体实施方式
一相同。
本实施方式中除高铁酸盐以外的其他药剂之间为任意比例。
具体实施例方式
五本实施方式与实施方式一的不同点是步骤(二)中水处理剂由高铁酸钾、硅藻土、活性硅酸、聚合硫酸铝和聚合铝组成，其中高铁酸钾质量占水处理剂总量的0.1％～95％。其它步骤与具体实施方式
一相同。
本实施方式中除高铁酸盐以外的其他药剂之间为任意比例。
具体实施例方式
六本实施方式与具体实施方式
三的不同点是水处理剂为高铁酸盐。其它步骤与具体实施方式
三相同。
本实施方式用于氧化处理。
具体实施例方式
七本实施方式与实施方式三或六的不同点是步骤(二)中高铁酸盐为高铁酸钾或高铁酸钠。其它步骤与具体实施方式
三或六相同。
具体实施例方式
八本实施方式与实施方式一的不同点是步骤(二)中水处理剂与水中污染物的质量比为6∶1。其它步骤与具体实施方式
一相同。
具体实施例方式
九本实施方式与具体实施方式
一的不同点是步骤(二)中水处理剂与水中污染物的质量比为2～9∶1。其它步骤与具体实施方式
一相同。
具体实施例方式
十本实施方式与具体实施方式
一的不同点是步骤(二)中水处理剂与水中污染物的质量比为3～8∶1。其它步骤与具体实施方式
一相同。
具体实施例方式
十一本实施方式与具体实施方式
一的不同点是步骤(二)中水处理剂与水中污染物的质量比为5∶1。其它步骤与具体实施方式
一相同。
具体实施例方式
十二本实施方式与具体实施方式
一的不同点是步骤(二)中水处理剂与水中污染物的质量比为7∶1。其它步骤与具体实施方式
一相同。
具体实施例方式
十三本实施方式与实施方式一的不同点是步骤(四)中微波反应器为矩形谐振腔式微波反应器或波导形微波反应器。其它步骤与具体
具体实施例方式
十四本实施方式与实施方式一的不同点是步骤(四)中处理有机物时辐照采用的工艺为间歇式或连续式。其它步骤与具体实施方式
一相同。
具体实施例方式
十五本实施方式与实施方式一的不同点是步骤(四)中微波频率为2450MHz、微波功率为750W、辐照时间为3min。其它步骤与具体实施方式
一相同。
具体实施例方式
十六本实施方式与具体实施方式
一的不同点是步骤(四)中微波的功率为100W、辐照时间为18min。其它步骤与具体实施方式
一相同。
具体实施例方式
十七本实施方式与具体实施方式
一的不同点是步骤(四)中微波的功率为250W、辐照时间为10min。其它步骤与具体实施方式
一相同。
具体实施例方式
十八本实施方式与具体实施方式
一的不同点是步骤(四)中微波的功率为500W、辐照时间为5min。其它步骤与具体实施方式
一相同。
具体实施例方式
十九本实施方式与具体实施方式
一的不同点是步骤(四)中被处理水的温度保持在60～90℃。其它步骤与具体实施方式
一相同。
具体实施例方式
二十本实施方式与具体实施方式
一的不同点是步骤(四)中微波频率为1000～2300MHz。其它步骤与具体实施方式
一相同。
具体实施例方式
二十一本实施方式与具体实施方式
一的不同点是步骤(四)中微波频率为1550～2050MHz。其它步骤与具体实施方式
一相同。
具体实施例方式
二十二本实施方式与具体实施方式
三的不同点是高铁酸盐质量占水处理剂混合物的0.1％～15％。其它步骤与具体实施方式
三相同。
本实施方式用于预氧化处理。
权利要求
1.一种水处理剂与微波协同作用去除水中污染物的方法，其特征在于该方法通过以下步骤实现(一)测定水中目标污染物的含量；(二)水处理剂与目标污染物的质量比为1～10∶1；(三)将含目标污染物的水的pH值调整为7～8；(四)将水处理剂溶于水中并流入已经调整频率为915～2450MHz、功率为100～2000W的微波反应器中进行辐照，辐照时间为5s～20min并保持水的温度在20～100℃之间；(五)采取絮凝或过滤的形式进行固液分离，得到出水。
2.根据权利要求1所述的一种水处理剂与微波协同作用去除水中污染物的方法，其特征在于步骤(一)中目标污染物为有机污染物以及氨氮。
3.根据权利要求1所述的一种水处理剂与微波协同作用去除水中污染物的方法，其特征在于步骤(二)中水处理剂为高铁酸盐或该高铁酸盐与以下一种或几种药剂的混合物硫酸铝、三氯化铝、三氯化铁、聚合硫酸铝、聚合氯化铝、聚合铁、活化硅酸、聚硅酸铁、聚硅酸铝、聚硅酸铝铁、沸石、氧化镁、氧化钙、活性炭、硫酸铁、次氯酸钙、次氯酸钠、硫酸亚铁、氢氧化钠、氢氧化钾、聚丙烯酰胺、非离子有机高分子、阴离子有机高分子、膨润土、高岭土、硅藻土、高锰酸盐、高锰酸盐复合药剂，其中高铁酸盐质量占混合水处理剂总质量的0.1％～95％。
4.根据权利要求1所述的一种水处理剂与微波协同作用去除水中污染物的方法，其特征在于步骤(二)中水处理剂由高铁酸钾、粉末活性炭、活性硅酸和硫酸铝组成，其中高铁酸钾质量占混合水处理剂总质量的0.1％～95％。
5.根据权利要求1所述的一种水处理剂与微波协同作用去除水中污染物的方法，其特征在于步骤(二)中水处理剂由高铁酸钾、硅藻土、活性硅酸、聚合硫酸铝和聚合铝组成，其中高铁酸钾质量占混合水处理剂总质量的0.1％～95％。
6.根据权利要求3所述的一种水处理剂与微波协同作用去除水中污染物的方法，其特征在于步骤(二)中高铁酸盐为高铁酸钾或高铁酸钠。
7.根据权利要求1所述的一种水处理剂与微波协同作用去除水中污染物的方法，其特征在于步骤(二)中水处理剂与水中污染物的质量比为2～9∶1。
8.根据权利要求1所述的一水处理剂与微波协同作用去除水中污染物的方法，其特征在于步骤(四)中微波反应器为矩形谐振腔式微波反应器或波导形微波反应器。
9.根据权利要求1所述的一种水处理剂与微波协同作用去除水中污染物的方法，其特征在于步骤(四)中采用间歇式或连续式辐照。
10.根据权利要求1所述的一种水处理剂与微波协同作用去除水中污染物的方法，其特征在于步骤(四)中微波频率为2450MHz，微波功率为750W，辐照时间为3min。
全文摘要
一种水处理剂与微波协同作用去除水中污染物的方法，它涉及一种水处理方法。它解决了现有的水处理方法在常温下反应时间长以及处理污染物所需氧化剂量大的问题。通过以下步骤实现(一)测污染物含量；(二)水处理剂与污染物的质量比为1～10∶1；(三)调整水的pH值；(四)水处理剂和微波协同处理受污染的水体；(五)固液分离，得到出水。本发明比原来氧化剂的投放量减少了30％，微波与高铁酸盐协同处理比只用高铁酸盐处理水的氨氮的去除率提高了10％～60％，天然有机物(NOM)腐殖酸的降解率提高了20％～40％、难生物降解有机物(ROM)如硝基苯的降解率提高了30％～50％。具有投资成本低、工作可靠等优点，在水处理领域有广泛的应用前景。
文档编号C02F1/34GK1966419SQ20061015104
公开日2007年5月23日 申请日期2006年11月22日 优先权日2006年11月22日
发明者马军, 张瑛洁, 王禄鹏, 赵伟 申请人:哈尔滨工业大学