港口和水運行業(yè)的迅猛發(fā)展極大地促進了化學(xué)品的運輸，而裝運化學(xué)品的集裝箱在清洗過程中將產(chǎn)生高濃度化學(xué)品廢水。由于化學(xué)品種類繁多，其廢水成分極其復(fù)雜，且多為有毒、有害或致癌物質(zhì)，如不進行有效處理，將嚴重威脅港口生態(tài)環(huán)境和人類健康。目前港口廢水的處理多采用隔油、混凝、電化學(xué)、氧化、吸附、氣浮及生化等傳統(tǒng)處理工藝，而由于化學(xué)品集裝箱清洗廢水為間歇操作，且產(chǎn)生的廢水也因貨種的不同變化較大，傳統(tǒng)組合工藝很難達到處理要求，因此迫切需要開發(fā)一種高效且普遍適用的洗箱廢水處理技術(shù)。

微波誘導(dǎo)催化氧化作為一種新型的高級氧化技術(shù)具有無選擇性、降解速度快、降解程度高等諸多優(yōu)勢，其對染料廢水、苯酚廢水、焦化廢水和農(nóng)藥廢水等的處理效果已得到廣泛認可和證實。將微波誘導(dǎo)催化氧化技術(shù)用于港口化學(xué)品洗箱廢水處理中，以此技術(shù)為核心開發(fā)普遍適用的化學(xué)品洗箱廢水的處理和回用裝置，無疑為港口化學(xué)品洗箱廢水的資源化處理開辟了新的途徑。

為此本研究以實際化學(xué)品洗箱廢水為研究對象，研究了微波-活性炭催化氧化技術(shù)對洗箱廢水的處理效果，重點考察了不同運行條件下的微波-活性炭催化氧化能力，探究了活性炭在催化氧化體系中的作用，分析了處理前后活性炭理化特性的變化和作為“敏化劑”的使用活性，以期為后續(xù)處理裝置的設(shè)計開發(fā)提供重要信息和依據(jù)。

1、試驗部分

1.1試驗儀器及材料

試驗儀器：哈希DR2800分光光度計，美國哈希公司;DRB200消解儀，美國哈希公司;LiquiTOC總有機碳分析儀，德國元素分析系統(tǒng)公司;微波反應(yīng)裝置，中國南京匯研微波系統(tǒng)工程有限公司;BT100-2J恒流泵，中國保定蘭格;Mill-QElement超純水系統(tǒng)，德國密理博公司;TD5002A電子天平，天津市天馬儀器廠;AT460分析天平，瑞士梅特勒公司。

水樣：廢水水樣取自天津某化學(xué)品集裝箱清洗公司，其COD為1516~4935mg/L，TOC為190~225mg/L。

活性炭：試驗所用活性炭為上?；钚蕴繌S的原煤破碎炭，粒徑為0.83~2.8mm，比表面積為902.9m2/g，孔容積為0.44cm3/g，平均孔徑為0.98nm。使用前用超純水洗凈，于120℃下烘干。

1.2試驗裝置

本系統(tǒng)由微波發(fā)生器、環(huán)形器、水負載、雙定向耦合器、三螺釘調(diào)配器和反應(yīng)腔體組成，微波發(fā)生器與反應(yīng)腔體之間由相關(guān)波導(dǎo)和電纜連接，其微波入射電流和反射電流顯示在微波發(fā)生器控制面板上。微波能從微波發(fā)生器的激勵腔輸出后經(jīng)環(huán)形器進入雙定向耦合器，再經(jīng)過三螺釘調(diào)配器進入饋能波導(dǎo)，然后輻射進入反應(yīng)腔體(30cm×30cm×40cm)。待處理水樣從反應(yīng)柱(ID=3cm，H=50cm)上端進入，采用氣液同向進氣方式;出水經(jīng)過冷凝后由水樣收集罐接收，尾氣經(jīng)活性炭柱吸附后排空。

2、結(jié)果與討論

2.1活性炭吸附對化學(xué)品洗箱廢水的處理效果

活性炭作為一種高效吸附劑被廣泛應(yīng)用于廢水處理中。試驗首先考察了單獨活性炭吸附對化學(xué)品洗箱廢水的處理效果，其中吸附柱直徑為3cm，填裝高度為30cm，活性炭填裝量為100g，進水流量為3.2mL/min，試驗結(jié)果如圖2所示。

當(dāng)進水COD和TOC分別為1516mg/L和203mg/L時，經(jīng)活性炭柱處理2h后出水COD為86.5mg/L、TOC為23.7mg/L，4h后出水COD達到255mg/L、TOC為61.2mg/L，隨著處理時間的延長，炭柱出水污染物濃度呈顯著上升趨勢。由此分析可知，活性炭對該化學(xué)品洗箱廢水有一定的吸附能力，但由于污染物濃度較高，活性炭很容易達到吸附飽和，其出水無法滿足排放標準及回用要求;另外從處理成本上看也是非常不經(jīng)濟的。