專利名稱：一種水處理劑與微波協(xié)同作用去除水中污染物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種去除水中污染物的方法。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展和人類物質(zhì)生活水平的提高，水環(huán)境的污染問題日益嚴(yán)重，水污染的治理已經(jīng)刻不容緩。氧化方法是現(xiàn)有水處理中常用的方法，即利用臭氧、高錳酸鹽、二氧化氯、過氧化氫、紫外線照射等手段去除水中的有機(jī)污染物，但水中某些有機(jī)污染物十分穩(wěn)定，用上述方法處理，在常溫下反應(yīng)所需時(shí)間長，氧化劑所需量大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的水處理方法在常溫下反應(yīng)時(shí)間長以及處理污染物所需氧化劑量大的問題，提出一種水處理劑與微波協(xié)同作用去除水中污染物的方法。水處理劑與微波協(xié)同作用去除水中污染物通過以下步驟實(shí)現(xiàn)(一)測(cè)定水中目標(biāo)污染物的含量；(二)水處理劑與目標(biāo)污染物的質(zhì)量比為1～10∶1；(三)將含目標(biāo)污染物的污水的pH值調(diào)整為7～8；(四)將水處理劑溶于污水中并流入已經(jīng)調(diào)整頻率為915～2450MHz、功率為100～2000W的微波反應(yīng)器中進(jìn)行輻照，輻照時(shí)間為5s～20min并保持水的溫度在20～100℃之間；(五)采取絮凝或過濾的形式進(jìn)行固液分離，得到出水。本方法利用微波輻射使污染物分子發(fā)生能級(jí)躍遷，降低了分子中化學(xué)鍵的強(qiáng)度，同時(shí)利用水處理劑使之氧化降解，這就降低了氧化劑的投放量，比原來氧化劑的投放量減少了30％以上，縮短了反應(yīng)時(shí)間，提高了污染物的去除率。微波與高鐵酸鹽協(xié)同處理污水比只用高鐵酸鹽處理污水的氨氮去除率提高了10％～60％，天然有機(jī)物(NOM)腐殖酸的降解率提高了20％～40％、難生物降解有機(jī)物(ROM)如硝基苯的降解率提高了30％～50％。本方法具有投資成本低、操作簡便、能源利用充分、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)，在水處理領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。本技術(shù)既能夠單獨(dú)使用，也可與其它技術(shù)聯(lián)合使用，進(jìn)一步降低水中有機(jī)物含量。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施例方式
一本實(shí)施方式水處理劑與微波協(xié)同作用去除水中污染物通過以下步驟實(shí)現(xiàn)(一)測(cè)定水中目標(biāo)污染物的含量；(二)水處理劑與目標(biāo)污染物的質(zhì)量比為1～10∶1；(三)將含目標(biāo)污染物的水的pH值調(diào)整為7～8；(四)將水處理劑溶于水中并流入已經(jīng)調(diào)整頻率為915～2450MHz、功率為100～2000W的微波反應(yīng)器中進(jìn)行輻照，輻照時(shí)間為5s～20min并保持水的溫度在20～100℃之間；(五)采取絮凝或過濾的形式進(jìn)行固液分離，得到出水。
具體實(shí)施例方式
二本實(shí)施方式與實(shí)施方式一的不同點(diǎn)是步驟(一)中目標(biāo)污染物為有機(jī)污染物以及氨氮，有機(jī)污染物包括天然有機(jī)物及難生物降解有機(jī)物。其它步驟與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施例方式
三本實(shí)施方式與實(shí)施方式一的不同點(diǎn)是步驟(二)中水處理劑為高鐵酸鹽或該高鐵酸鹽與以下一種或幾種藥劑的混合物硫酸鋁、三氯化鋁、三氯化鐵、聚合硫酸鋁、聚合氯化鋁、聚合鐵、活化硅酸、聚硅酸鐵、聚硅酸鋁、聚硅酸鋁鐵、沸石、氧化鎂、氧化鈣、活性炭、粉末活性炭、硫酸鐵、次氯酸鈣、次氯酸鈉、硫酸亞鐵、氫氧化鈉、氫氧化鉀、聚丙烯酰胺、非離子有機(jī)高分子、陰離子有機(jī)高分子、膨潤土、高嶺土、硅藻土、高錳酸鹽、高錳酸鹽復(fù)合藥劑，其中高鐵酸鹽質(zhì)量占水處理劑總量的0.1％～95％。其它步驟與具體實(shí)施方式
一相同。
本實(shí)施方式中除高鐵酸鹽以外的其他藥劑之間為任意比例。
具體實(shí)施例方式
四本實(shí)施方式與實(shí)施方式一的不同點(diǎn)是步驟(二)中水處理劑由高鐵酸鉀、粉末活性炭、活性硅酸和硫酸鋁組成，其中高鐵酸鉀質(zhì)量占水處理劑總量的0.1％～95％。其它步驟與具體實(shí)施方式
一相同。
本實(shí)施方式中除高鐵酸鹽以外的其他藥劑之間為任意比例。
具體實(shí)施例方式
五本實(shí)施方式與實(shí)施方式一的不同點(diǎn)是步驟(二)中水處理劑由高鐵酸鉀、硅藻土、活性硅酸、聚合硫酸鋁和聚合鋁組成，其中高鐵酸鉀質(zhì)量占水處理劑總量的0.1％～95％。其它步驟與具體實(shí)施方式
一相同。
本實(shí)施方式中除高鐵酸鹽以外的其他藥劑之間為任意比例。
具體實(shí)施例方式
六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
三的不同點(diǎn)是水處理劑為高鐵酸鹽。其它步驟與具體實(shí)施方式
三相同。
本實(shí)施方式用于氧化處理。
具體實(shí)施例方式
七本實(shí)施方式與實(shí)施方式三或六的不同點(diǎn)是步驟(二)中高鐵酸鹽為高鐵酸鉀或高鐵酸鈉。其它步驟與具體實(shí)施方式
三或六相同。
具體實(shí)施例方式
八本實(shí)施方式與實(shí)施方式一的不同點(diǎn)是步驟(二)中水處理劑與水中污染物的質(zhì)量比為6∶1。其它步驟與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施例方式
九本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是步驟(二)中水處理劑與水中污染物的質(zhì)量比為2～9∶1。其它步驟與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施例方式
十本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是步驟(二)中水處理劑與水中污染物的質(zhì)量比為3～8∶1。其它步驟與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施例方式
十一本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是步驟(二)中水處理劑與水中污染物的質(zhì)量比為5∶1。其它步驟與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施例方式
十二本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是步驟(二)中水處理劑與水中污染物的質(zhì)量比為7∶1。其它步驟與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施例方式
十三本實(shí)施方式與實(shí)施方式一的不同點(diǎn)是步驟(四)中微波反應(yīng)器為矩形諧振腔式微波反應(yīng)器或波導(dǎo)形微波反應(yīng)器。其它步驟與具體
具體實(shí)施例方式
十四本實(shí)施方式與實(shí)施方式一的不同點(diǎn)是步驟(四)中處理有機(jī)物時(shí)輻照采用的工藝為間歇式或連續(xù)式。其它步驟與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施例方式
十五本實(shí)施方式與實(shí)施方式一的不同點(diǎn)是步驟(四)中微波頻率為2450MHz、微波功率為750W、輻照時(shí)間為3min。其它步驟與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施例方式
十六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是步驟(四)中微波的功率為100W、輻照時(shí)間為18min。其它步驟與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施例方式
十七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是步驟(四)中微波的功率為250W、輻照時(shí)間為10min。其它步驟與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施例方式
十八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是步驟(四)中微波的功率為500W、輻照時(shí)間為5min。其它步驟與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施例方式
十九本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是步驟(四)中被處理水的溫度保持在60～90℃。其它步驟與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施例方式
二十本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是步驟(四)中微波頻率為1000～2300MHz。其它步驟與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施例方式
二十一本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是步驟(四)中微波頻率為1550～2050MHz。其它步驟與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施例方式
二十二本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
三的不同點(diǎn)是高鐵酸鹽質(zhì)量占水處理劑混合物的0.1％～15％。其它步驟與具體實(shí)施方式
三相同。
本實(shí)施方式用于預(yù)氧化處理。
權(quán)利要求
1.一種水處理劑與微波協(xié)同作用去除水中污染物的方法，其特征在于該方法通過以下步驟實(shí)現(xiàn)(一)測(cè)定水中目標(biāo)污染物的含量；(二)水處理劑與目標(biāo)污染物的質(zhì)量比為1～10∶1；(三)將含目標(biāo)污染物的水的pH值調(diào)整為7～8；(四)將水處理劑溶于水中并流入已經(jīng)調(diào)整頻率為915～2450MHz、功率為100～2000W的微波反應(yīng)器中進(jìn)行輻照，輻照時(shí)間為5s～20min并保持水的溫度在20～100℃之間；(五)采取絮凝或過濾的形式進(jìn)行固液分離，得到出水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水處理劑與微波協(xié)同作用去除水中污染物的方法，其特征在于步驟(一)中目標(biāo)污染物為有機(jī)污染物以及氨氮。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水處理劑與微波協(xié)同作用去除水中污染物的方法，其特征在于步驟(二)中水處理劑為高鐵酸鹽或該高鐵酸鹽與以下一種或幾種藥劑的混合物硫酸鋁、三氯化鋁、三氯化鐵、聚合硫酸鋁、聚合氯化鋁、聚合鐵、活化硅酸、聚硅酸鐵、聚硅酸鋁、聚硅酸鋁鐵、沸石、氧化鎂、氧化鈣、活性炭、硫酸鐵、次氯酸鈣、次氯酸鈉、硫酸亞鐵、氫氧化鈉、氫氧化鉀、聚丙烯酰胺、非離子有機(jī)高分子、陰離子有機(jī)高分子、膨潤土、高嶺土、硅藻土、高錳酸鹽、高錳酸鹽復(fù)合藥劑，其中高鐵酸鹽質(zhì)量占混合水處理劑總質(zhì)量的0.1％～95％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水處理劑與微波協(xié)同作用去除水中污染物的方法，其特征在于步驟(二)中水處理劑由高鐵酸鉀、粉末活性炭、活性硅酸和硫酸鋁組成，其中高鐵酸鉀質(zhì)量占混合水處理劑總質(zhì)量的0.1％～95％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水處理劑與微波協(xié)同作用去除水中污染物的方法，其特征在于步驟(二)中水處理劑由高鐵酸鉀、硅藻土、活性硅酸、聚合硫酸鋁和聚合鋁組成，其中高鐵酸鉀質(zhì)量占混合水處理劑總質(zhì)量的0.1％～95％。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種水處理劑與微波協(xié)同作用去除水中污染物的方法，其特征在于步驟(二)中高鐵酸鹽為高鐵酸鉀或高鐵酸鈉。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水處理劑與微波協(xié)同作用去除水中污染物的方法，其特征在于步驟(二)中水處理劑與水中污染物的質(zhì)量比為2～9∶1。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一水處理劑與微波協(xié)同作用去除水中污染物的方法，其特征在于步驟(四)中微波反應(yīng)器為矩形諧振腔式微波反應(yīng)器或波導(dǎo)形微波反應(yīng)器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水處理劑與微波協(xié)同作用去除水中污染物的方法，其特征在于步驟(四)中采用間歇式或連續(xù)式輻照。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水處理劑與微波協(xié)同作用去除水中污染物的方法，其特征在于步驟(四)中微波頻率為2450MHz，微波功率為750W，輻照時(shí)間為3min。
全文摘要
一種水處理劑與微波協(xié)同作用去除水中污染物的方法，它涉及一種水處理方法。它解決了現(xiàn)有的水處理方法在常溫下反應(yīng)時(shí)間長以及處理污染物所需氧化劑量大的問題。通過以下步驟實(shí)現(xiàn)(一)測(cè)污染物含量；(二)水處理劑與污染物的質(zhì)量比為1～10∶1；(三)調(diào)整水的pH值；(四)水處理劑和微波協(xié)同處理受污染的水體；(五)固液分離，得到出水。本發(fā)明比原來氧化劑的投放量減少了30％，微波與高鐵酸鹽協(xié)同處理比只用高鐵酸鹽處理水的氨氮的去除率提高了10％～60％，天然有機(jī)物(NOM)腐殖酸的降解率提高了20％～40％、難生物降解有機(jī)物(ROM)如硝基苯的降解率提高了30％～50％。具有投資成本低、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)，在水處理領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C02F1/34GK1966419SQ20061015104
公開日2007年5月23日 申請(qǐng)日期2006年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月22日
發(fā)明者馬軍, 張瑛潔, 王祿鵬, 趙偉 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)