核心提示：微波一活性炭催化降解染料废水新技术具有降解效率高、时间短等优点.本文对徽波一活性炭催化降解技术在染料废水处理领域的应用和研究状况进行了综述。

染料废水主要来源于染料及染料中间体生产行业，该类废水组分复杂、有机毒物浓度高、水质色度高。废水中的有机组分大多以芳烃及杂环化合物为母体，并带有显色基团(如.—N=N—、—N=O)及极性基团(如—SO3Na、—OH、—NH2)。由于染料生产品种多，并向抗光解、抗氧化、抗生物氧化方向发展，从而使染料废水处理难度加大.

在当前染料废水的处理中，微波一活性炭催化处理新技术已成为研究的热点之一这是因为与常规加热相比，徽波加热具有许多优点，如选择性加热物料、升温速率快、加热效率高;对化学反应具有催化作用，能降低反应温度，缩短反应时间，促进节能降耗:使物料在瞬间得到或失去热量来源，易于自动控制[1-2].在微波一活性炭诱导催化降解有机废水时，由于活性炭表面的不均匀性，在微波加热过程中其表面会产生许多“热点”，这些“热点”的温度比其他部位高得多，很容易分解有机废水中的有机物，从而达到降解有机废水的目的[3].本文介绍了微波加热原理与特点及微波一活性炭催化技术在染料废水处理领域的应用。

1徽波加热原理与特点

微波是指波长为1mm一1m，频率从30OMHZ一30OGHz超高频电磁波，工业与民用微波频率通常是915MHz和2.45GHZ。微波加热常采用的频率2450MHz，对应波长为12.24cm。

一般来说，介质在微波场中的加热有两种机理，即离子传导和偶极子转动.在微波加热的实际应用中，两种机理的微波能耗散同时存在。离子传导是电磁场中可离解离子的导电移动，由于介质对离子的阻碍而产生热效应[4~6].介质是由许多一端带正电，一端带负电的分子(或偶极子)组成.如果将介质放在两块金属板之间，当交流电加到金属板上，介质中的偶极子也相应快速摆动。由于分子的热运动和

相邻分子的相互作用，使偶极子随外加电场方向的改变而作规则摆动时受到干扰和阻碍，产生了类似摩擦的作用，使杂乱无章运动的分子获得能里，以热的形式表现出来，介质的温度也随之升高。微波加热是利用介质的介电损耗而发热，在极短的时间内使介质分子达到极化状态，加剧分子的运动与碰撞。由于电磁能量是以波的形式辐射到介质内部，内外同时加热，加热无滞后效应，所以体系受热均匀。

微波能与微波吸收体发生强烈的相互作用，微波能被快速转换成热能，使得这些介质某些点位温度迅速上升至较高温度甚至上千度，从而氧化分解这些热点边上的吸附的有机物.活性炭和其他许多具有磁性的过渡金属及其化合物对微波有很强的吸收能力，因此它们能在微波辐照下形成大量热点并降解有机物[7,8].

2徽波一括性炭催化降解染料废水的研究现状

2.1活性艳蓝KN一R染料废水

王金成等[9]采用微波一载硫酸镍活性炭催化降解了活性艳蓝KN一R染料废水。作者在实验的基础上，考察了微波场中载硫酸镍活性炭存在下废水脱色的反应动力学，认为该染料废水的脱色近似一级反应，动力学方程为:Inc=.0193gt+6.14，相关系数R=0.977:动力学常数k=1.93xl0-2s-1:随后与比较了微波加热条件下与常温振荡条件下染料废水的脱色率，实验结果表明，微波加热3min脱色率即达97.1%，而常温振荡75min脱色率才达吴劫:微波活性炭催化降解染料玻水的研究现状94.7%;为进一步证实降解过程中确实存在诱导催化，开展了载硫酸镍活性炭吸附活性艳蓝KN-R染料的实验，同时计算得到了活性炭的饱和吸附量为342m眺，而在微波加热条件下，降解量达到49.7mg/g，此值显著大于活性炭的饱和吸附量，并测定了使用前后活性炭的碘值和比表面积，进行了详细分析，通过上述研究，表明微波加热使活性艳蓝KN-R更易脱色，降解的主要原因不是吸附而是微波加热。

2.2雅格素蓝染料废水

马慈俊[10]

以亚铁铁盐改性活性炭纤维(ACF)为催化剂，建立了微波诱导氧化处理雅格素蓝模拟染料废水的工艺。结果表明，该工艺具有较好的耐冲击负荷能力，对于50ml浓度为300mg/L的模拟废水，最佳的处理工艺条件为:催化剂用量0.59，微波辐照功率400w微波辐照时间2.5min，在此工艺条件下，废水的脱色率达97.9%，在同样的工艺条件下，以未改性活性炭纤维为催化剂的废水的脱色率仅为38%，活性炭纤维的改性，大大提高了其催化效果。

2.3甲基紫染料废水

国伟林等[11]以甲基紫染料废水为研究对象，研究活性炭存在下微波加热处理有机染料废水的可行性和降解动力学.在具体的实验中，探索得到的优化工艺条件为微波加热功率450W，时间8min，此时甲基紫的降解率可达9.2%;将在活性炭存在下甲基紫的微波加热降解反应近似看成一级反应，反应动力学方程式为:Inc=-0.2088t+2.3687，相关系数R=0.9819，反应速率常数K=0.2088min-l。