微波輔助芬頓氧化降解難降解有機(jī)污染物的工程實(shí)踐
一、引言
化工、農(nóng)藥等行業(yè)排放的廢水中含有大量芳香族化合物、鹵代烴等難降解有機(jī)污染物，傳統(tǒng)處理方法難以徹底去除。微波輔助芬頓氧化（Microwave-Assisted Fenton Oxidation, MAF）通過(guò)引入微波輻射增強(qiáng)自由基生成速率，顯著提升了污染物降解效率，是近年來(lái)高級(jí)氧化領(lǐng)域的新興方向。
二、技術(shù)機(jī)制與協(xié)同效應(yīng)
MAF通過(guò)以下機(jī)制實(shí)現(xiàn)污染物高效去除：
微波激發(fā)水分子產(chǎn)生局部熱效應(yīng)；
Fe2?與H?O?反應(yīng)生成·OH，裂解有機(jī)物；
微波促進(jìn)Fe3?還原為Fe2?，循環(huán)利用；
提升傳質(zhì)效率，縮短反應(yīng)時(shí)間。
三、系統(tǒng)組成與運(yùn)行方式
典型MAF系統(tǒng)包括：
微波發(fā)生器（頻率2.45 GHz）；
芬頓試劑投加系統(tǒng)（Fe2?/H?O?）；
反應(yīng)槽與攪拌裝置；
pH調(diào)節(jié)與冷卻系統(tǒng)；
控制與監(jiān)測(cè)單元。
四、關(guān)鍵參數(shù)優(yōu)化
影響系統(tǒng)性能的主要參數(shù)包括：
微波功率：100–800 W；
頻率范圍：2.45 GHz；
H?O?投加量：0.5–2 g/L；
pH值：2.5–4.0最有利于反應(yīng)；
處理時(shí)間：5–30分鐘。
五、工程應(yīng)用案例
某精細(xì)化工企業(yè)采用MAF系統(tǒng)處理苯甲酸類廢水（初始COD約2500 mg/L），經(jīng)處理后COD去除率達(dá)93%，TOC去除率為89%，出水達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，能耗可控。
六、未來(lái)發(fā)展方向
探索非均相催化劑替代傳統(tǒng)試劑；
構(gòu)建模塊化裝置便于中小企業(yè)部署；
開(kāi)發(fā)智能控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)控；
推動(dòng)與MBR、RO等工藝集成；
結(jié)合AI模型預(yù)測(cè)最佳運(yùn)行參數(shù)。
