CN115557603A - 一种低强度超声耦合双金属磁性炭处理有机废水的方法、设备及应用 - Google Patents

一种低强度超声耦合双金属磁性炭处理有机废水的方法、设备及应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低强度超声耦合双金属磁性炭处理有机废水的方法、设备及应用，属于污水处理技术领域。本发明在生物反应单元内投加双金属磁性炭、厌氧活性污泥吸附废水中的有机污染物；微波强化反应单元接收厌氧活性污泥，经超声作用后回流至生物反应单元继续与废水混合吸附，废水处理完成后，可通过微波强化反应单元中的电磁网磁吸生物炭进行回收。本发明通过低强度超声耦合磁性炭强化生物处理系统中微生物的活性，增加细胞膜的通透性和选择性，促进酶的分泌，增强细胞的代谢过程，改善微生物的生存条件，提高有机废物的降解处理效果，同时双金属磁性炭材料作为吸附剂，实现对有机污染物的吸附与降解两方面的高效去除。

Description

一种低强度超声耦合双金属磁性炭处理有机废水的方法、设 备及应用
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种低强度超声耦合双金属磁性炭处理有机废水的方法、设备及应用。
背景技术
随着科学技术的快速发展，各行各业每日的有机废水排放量逐年增长。对于有机废水的处理一般会使用物化法，包括萃取法、吸附法、膜吸法、离子交换法等，但由于有机废水的复杂性和危害性，并不能通过单一物化法工艺完成处理。为了达到废水的高效处理，物化法与生物强化法的结合处理已成为行业的最新选择。
作为一种环境友好型技术，超声波凭借简单、廉价等诸多优点逐渐成为研究热点。在生物技术中，超声波具有低成本、操作简单、安全可控、生物效果明显的特点，其通过机械和空化效应造成细胞膜破裂是引发细胞损伤的主要原因，而损伤效应是超声波促进微生物活性的主要作用机制。超声波产生的空化气泡可以在极短的时间内经历振荡、生长、收缩、崩溃等一系列过程，形成的声波能量以剪切作用对细胞膜进行损伤，超声波作用停止后细菌将进行自我修复。研究表明，合适的超声强度可以增加细胞膜的通透性和选择性，促进酶的分泌，增强细胞的代谢过程，改善微生物的生存条件，提高有机废物的降解处理。超声的调控因子主要包括功率密度、频率强度、辐照时间和对微生物的作用时机。目前的超声研究仅限于实验室小试，将超声技术引入工业化生产时，在能源日益稀缺的今天，更需要高效率、低能耗、耐持久的超声技术系统。
发明内容
本发明为了改善传统技术工艺复杂、能源消耗大、成本高等问题而提出了一种利用低强度超声波耦合磁性炭材料废水中复杂有机污染物高效降解的方法。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
本发明技术方案之一，一种低强度超声耦合双金属磁性炭处理有机废水的方法，包括以下步骤：
(1)将厌氧活性污泥与双金属磁性炭混合，投入废水中，对废水进行处理，得到处理后的废水、厌氧活性污泥与双金属磁性炭的混合物；
(2)取出0.5～15wt％步骤(1)处理后的废水、厌氧活性污泥与双金属磁性炭的混合物，进行超声处理；
(3)将步骤(2)超声处理后的混合物重新加入到步骤(1)剩余的混合物中继续对废水进行处理；
(4)重复步骤(2)和(3)直至废水达到排放标准。
进一步地，所述双金属磁性炭的制备方法包括以下步骤：
(1)将氯化铁、氯化镍溶液混合，加入樟树叶粉，再加入氯化锌活化叶粉，最后加入去离子水浸渍超声处理得到混合物，对所得混合物冷冻干燥得到前驱体；
(2)将步骤(1)得到的前驱体放入底部铺有均匀尿素的瓷舟中热解，以10℃/min的速率升温至500～800℃，在该温度下持续煅烧1～2h，得到双金属磁性炭，双金属磁性炭储存在密封的棕色瓶中，在氮气环境中保存。
更进一步地，所述去离子水浸渍超声处理的具体步骤为：将加入樟树叶粉与氯化锌的氯化铁、氯化镍溶液倒入血清瓶中，加入去离子水后，放入超声波仪器中超声2～4h，使其充分扩散均匀。
更进一步地，所述樟树叶粉的制备方法为：将樟树叶清洗、干燥、破碎、研磨，进一步洗涤至水无色后干燥；
更进一步地，所述氯化铁、氯化镍和氯化锌的摩尔比为3：3：1，所述樟树叶粉的质量与氯化铁、氯化镍和氯化锌的总质量的比为(0.25～0.5)：1。
更进一步地，所述前驱体与尿素质量比为2：1。
进一步地，所述双金属磁性碳的制备可根据实际操作确定最优制备条件，也可根据原料特性制备具有氮、磷等元素掺杂的多功能磁性碳材料，本发明中炭前驱体与尿素共同热解正是进行了氮掺杂，增加了炭材料的多吸附位点，进一步地，将研磨后的樟树叶进一步洗涤至水无色后干燥采用冷冻干燥，一方面是减少物质挥发，保持原有结构，另一方面是减少干燥过程中物质的氧化变性。
进一步地，所述厌氧活性污泥的DO值在0.5mg/L以下，所述厌氧活性污泥的投加量为8000-15000mg/L废水，所述双金属磁性炭的投加量为1～5g/L废水。
进一步地，低强度超声耦合双金属磁性炭处理有机废水的方法的步骤(1)中对废水进行处理的温度为30～35℃。
进一步地，低强度超声耦合双金属磁性炭处理有机废水的方法的步骤(2)中，超声处理温度为15～20℃，超声处理时间为5～40min，超声处理间歇时间为8～24小时，超声处理强度为0.1～1.2W/cm2。
进一步地，低强度超声耦合双金属磁性炭处理有机废水的方法的步骤(1)中的废水还进行了预处理，所述预处理为去除废水中大于25mm的大颗粒杂质，并调节pH为6.2～7.0。
本发明技术方案之二：上述低强度超声耦合双金属磁性炭处理有机废水的方法所采用的设备，包括生物反应单元和微波强化反应单元；
所述生物反应单元的进样口和出样口分别与所述微波强化反应单元的出样口和进样口相连。
进一步地，所述生物反应单元顶部设置搅拌泵、搅拌头、DO计探头、温度探头；
进一步地，所述微波强化反应单元包括强化发生装置和控制装置；
所述强化发生装置为双层结构，外层设置恒温加热棒，顶部固定加盖，盖子与搅拌泵、搅拌头、水质监测头连接，强化发生装置顶部设置进样口，进样口设置进样阀与进样泵，强化发生装置底部设置出样口，出样口设置出样阀和循环泵，强化发生装置侧边设置水样出口，水样出口设置出水阀与出样泵，强化发生装置内设置双层电磁网与超声波震子；
所述控制装置用以控制强化发生装置进样和出样的速率与时间、搅拌速率、超声强度、超声时间、超声温度、水质检测和通电电量。
进一步地，所述设备还包括前处理单元，前处理单元进行废水中大颗粒杂质的去除、pH的调节。
进一步地，所述设备还包括后处理单元，后处理单元进行双金属磁性炭的脱出、厌氧活性污泥的脱水干燥。
本发明技术方案之三：上述低强度超声耦合双金属磁性炭处理有机废水的方法在处理农林废水和工业有机废水中的应用。
进一步的，所述农林废水为氮、磷、硫掺杂的废水；所述工业有机废水包括金属废水，苯酚、苯胺废水或造纸废水。
本发明技术构思：
(1)超声波产生的空化气泡可以在极短的时间内经历振荡、生长、收缩、崩溃等一系列过程，形成的声波能量以剪切作用对细胞膜进行损伤，超声波作用停止后细菌将进行自我修复。合适的超声强度可以增加细胞膜的通透性和选择性，促进酶的分泌，增强细胞的代谢过程，改善微生物的生存条件，提高有机废物的降解处理。当超声强度较低，辐照时间较短时，所产生的机制应力在细胞表面的损伤伤口小，有利于微生物自身修复。因此，低强度超声波产生的空化效应有利于微生物制造损伤修复，增加其酶活性，加速细胞增长，增强微生物对污染物的降解能力，从而实现强化难降解有机污染物的生物去除，同时低强度超声波的机械振动，可以增加溶液溶氧量，形成低溶解氧环境，利于厌氧微生物生长，更有利于环状有机化合物的降解。
(2)生物炭是通过热解和气化过程产生的，随着技术的逐渐成熟，生物炭有望成为处理有机污染物的活性炭的环境可持续替代品。在水处理的大规模应用中，可以使用更具成本效应的生物炭吸附污染物。而生物炭的磁化和活化相结合的一步制备方法可以合成高性能的生物炭，当两种金属结合时，它不仅可以显示其成分的特性，还可以显示出由结合的协同作用产生的新的增强的特性。本发明以双金属磁性炭作为吸附剂，利用其更多的表面基团、更大的比表面积和孔容，有利于吸附剂具有更大的吸附能力，另一方面，利用低强度超声波的微生物损伤效应，强化微生物处理，做到对有机污染物的吸附与降解两方面的高效去除。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明以生物强化法作为参考，结合生物炭吸附的处理方法对有机废水进行协同处理，可以单元形式灵活安排到污水处理步骤中，可在单极反应器条件下实现多种工作模式，且构造与维护简单，能够高效、稳定运行污水处理系统，满足多种污水生物处理的需求。
(2)本发明利用低强度超声波对微生物强化，促进酶的分泌，增强细胞的代谢过程，改善微生物的生存条件，提高对有机废物的降解处理效果，且不添加任何化学试剂，处理效果高效稳定，无二次污染，绿色高效，具有良好的污水处理前景。
(3)本发明采用部分污泥间歇式工作可保持污泥整体的持久活性，减少超声对微生物的破坏损伤；采用低温低强度超声可提高机械效应和稳态空化效应，营造低溶解氧环境，加速传质扩散动力，并协同强化双金属材料对废水的吸附作用。
(4)本发明在生物反应单元中投入双金属磁性炭材料，双金属材料的投入有利于提高与活性污泥中微生物的共同强化作用，增强了微生物的稳定性和选择性以及降解污染物的能力，同时其作为吸附剂利用更多的表面基团、更大的比表面积和孔容，有利于吸附剂具有更大的吸附能力。此外，由于其磁性特征，可以在处理结束后利用电磁效应进行回收，循环利用，降低运行成本，使剩余污泥得到有效利用。
(5)本发明低强度超声波结合新型磁性炭共同强化微生物的降解性能，支持全程监测，自动操作，高效回收，绿色循环。
(6)本发明针对印染废水处理后，COD去除效率达96％以上，污泥产量明显减少，低强度超声耦合双金属磁性炭处理对有机废水具有良好的降解效果，可以作为复杂有机废水的处理方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例2所采用的生物反应单元与微波强化反应单元结构示意图，其中，1-在线控制器、2-进样阀、3-进样泵、4-恒温加热棒、5-微波强化反应单元搅拌泵、6-微波强化反应单元搅拌头、7-超声波震子、8-水质检测头、9-出样阀、10-循环泵、11-电磁网、12-出水阀、13-出样泵、14-DO计探头、15-温度探头、16-生物反应单元搅拌泵、17-生物反应单元搅拌头
图2为本发明实施例2、对比例1、对比例2、对比例3、对比例4的出水中COD的浓度及所采用的有机废水的初始COD浓度，其中R0、R1、R2、R3、R4分别对应为对比例1、对比例2、实施例2、对比例3和对比例4出水中COD的浓度，Influent为有机废水的初始COD浓度；
图3为本发明实施例2、对比例1、对比例2、对比例3、对比例4的出水色度及所采用的有机废水的初始色度，其中R0、R1、R2、R3、R4分别对应为对比例1、对比例2、实施例2、对比例3和对比例4出水色度，Influent为有机废水的初始色度；
图4为为本发明实施例2、对比例1、对比例2、对比例3、对比例4的强化发生装置中苯胺的浓度以及强化发生装置中CH4的体积，其中R0、R1、R2、R3、R4分别对应为对比例1、对比例2、实施例2、对比例3和对比例4。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。
另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
本实施例低强度超声耦合双金属磁性炭处理印染废水采用的设备如图1所示，其包括生物反应单元和微波强化反应单元。
所述生物反应单元的进样口和出样口分别与所述微波强化反应单元的出样口和进样口相连。所述生物反应单元内顶部设有DO计探头14、温度探头15、生物反应单元搅拌泵16、生物反应单元搅拌头17。
所述微波强化反应单元包括强化发生装置和控制装置；
所述强化发生装置为双层结构，外层设置恒温加热棒4，顶部固定加盖，盖子与微波强化反应单元搅拌泵5、微波强化反应单元搅拌头6、水质监测头8连接，强化发生装置顶部设置进样口，进样口设置进样阀2与进样泵3，强化发生装置底部设置出样口，出样口设置出样阀9和循环泵10，强化发生装置侧边设置水样出口，水样出口设置出水阀12与出样泵13，强化发生装置内设置双层电磁网11与超声波震子7。
利用该设备低强度超声耦合双金属磁性炭处理印染废水的过程如下：
开启生物反应单元DO计探头14、温度探头15监测生物反应单元内氧含量以及温度，将储存在废水存储池内的废水经前处理系统加入到生物反应单元内，打开生物反应单元搅拌泵16、生物反应单元搅拌头17，一段时间后，打开微波强化反应单元强化发生装置的进样阀2、进样泵3，抽取生物反应单元内的部分废水、双金属磁性碳、厌氧活性污泥流入强化发生装置，同时通过在线控制器1开启水质检测头8，若水样未达标，开启恒温加热棒4、微波强化反应单元搅拌泵5、微波强化反应单元搅拌头6、超声波震子7，一段时间后关闭恒温加热棒4、微波强化反应单元搅拌泵5、微波强化反应单元搅拌头6、超声波震子7，开启出样阀9、循环泵10，废水、双金属磁性炭、厌氧活性污泥流回生物反应单元，重复上述步骤；若强化发生装置检测水样达标，打开进样阀2、进样泵3，启动电磁网11，回收双金属磁性炭，开启出水阀12、出样泵13，废水与厌氧活性污泥流入二沉池，在二沉池进行沉淀后，得到上清液和厌氧活性污泥。厌氧活性污泥流入脱水干燥装置脱水干燥，污泥滤水流回废水存储池。
实施例1：
双金属磁性炭的制备
(1)将樟树叶用去离子水清洗，在65℃的烘箱中干燥24h，破碎研磨过100目筛，去离子水进一步洗涤至水无色，在80℃的烘箱中干燥24小时，得到叶粉；
(2)将氯化铁、氯化镍溶液混合均匀，加入樟树叶粉，再加入氯化锌活化叶粉，其中，氯化铁、氯化镍和氯化锌的摩尔比为3∶3∶1，加入步骤(1)得到的叶粉超声浸渍处理3.5小时，叶粉的质量与三种金属盐的总质量的比为0.35：1，混合后用去离子水浸渍超声3h，充分扩散，得到混合物，对所得混合物冷冻干燥24h得到前驱体。
(3)将步骤(2)得到前驱体放入底部铺有均匀尿素的瓷舟中热解，在管式炉中以10℃/min的速率升温至700℃，在氮气氛围下持续煅烧2h，自然冷却至室温后得到双金属磁性炭，双金属磁性炭储存在密封的棕色瓶中，在氮气环境中保存。
实施例2：
低强度超声耦合双金属磁性炭处理印染废水
本实施例所采用的印染废水的COD为1500mg/L，色度为1350倍；所采用的厌氧活性污泥来自绍兴某印染企业废水处理厌氧塔外排活性污泥，DO值为0.3mg/L。
(1)将印染废水存储于废水存储池内；
(2)印染废水经过含有滤网的滤池，进行废水预处理，去除大于25mm的大颗粒杂质；
(3)印染废水流入滤池，设备自动加酸或加碱调节pH为6.5；
(4)调节生物反应单元温度为32℃，投加厌氧活性污泥和实施例1制备得到的双金属磁性炭，搅拌混合；
(5)印染废水流入生物反应单元内，与双金属磁性炭接触吸附有机物；其中所述厌氧活性污泥的投加量为10000mg/L废水，所述双金属磁性炭的投加量为2g/L废水。
(6)设置微波强化反应单元每12小时抽取5％步骤(5)中的混合物进行超声处理，超声处理温度为20℃，超声处理时间为20min，超声处理强度为0.5W/cm2；
(7)进水的同时水质监测头监测水质情况，若水样未达到COD去除率70％以上，则在超声处理后启动循环泵，将处理好的污泥水样回流至生物强化器中，若水样达到COD去除率70％以上，则启动电磁网，并持续启动进样泵，回收污泥中的双金属磁性炭材料，重新返回生物反应单元；
(8)经过上述步骤循环处理之后印染废水流入二沉池中静置，上清液排出，活性污泥回流并脱水干燥，污泥滤水存储于废水存储池内。
在经过初始启动阶段(30天)后，活性污泥充分适应了低强度超声波协调磁性生物炭的强化驯化，处理废水的性能高效且稳定。
对比例1：
同实施例2，区别在于，步骤(4)中不加入实施例1制备得到的双金属磁性炭；步骤(6)不进行超声处理。
对比例2：
同实施例2，区别在于，步骤(4)中不加入实施例1制备得到的双金属磁性炭。
对比例3：
同实施例2，区别在于，步骤(6)不进行超声处理。
对比例4：
同实施例2，区别在于，步骤(6)中超声处理强度为1.5W/cm2。
效果验证：
在经过初始启动阶段(30天)后，每10天对实施例2、对比例1、对比例2、对比例3、对比例4的出水COD浓度进行测定，结果如图2所示，其中R0、R1、R2、R3、R4分别对应为对比例1、对比例2、实施例2、对比例3和对比例4出水中COD的浓度，Influent为有机废水的初始COD浓度，可以看出R0和R4的平均出水COD浓度在600mg/L，R1和R3的平均出水COD浓度为520mg/L，R2的平均出水COD浓度为330mg/L；R0和R4平均COD去除率为59％，R1和R3平均COD去除率为65％，R2平均COD去除率高达78％。结果表明，低强度超声波和磁性炭单独使用均可提高6％的COD去除率，双金属磁性炭结合低强度超声波可提高18％的COD去除率，超声强度过高会对活性污泥产生不可逆的破坏，COD去除率低。结果表明，双金属磁性炭结合低强度超声波可有效提高COD去除率，证明该技术在废水COD去除方面具有良好的应用前景。
对实施例2、对比例1、对比例2、对比例3、对比例4的出水色度进行测定，结果如图3所示，其中R0、R1、R2、R3、R4分别对应为对比例1、对比例2、实施例2、对比例3和对比例4出水色度，Influent为有机废水的初始色度，可以看出R0和R4的平均出水色度为250mg/L，R1和R3的平均出水色度为140mg/L，R2的平均出水色度为30mg/L；脱色率R0达到80％，R1达到88.3％，R2达到97.6％、R3达到88.3％，R4达到78％。结果表明，双金属磁性炭结合低强度超声波可有效提高脱色效果，高强度的超声并不会带来更好的促进效果，证明该技术在处理染料废水方面具有良好的应用前景。
在厌氧条件下，印染废水容易产生无色苯胺，生成的苯胺毒性强，难以生物降解。在好氧条件下，苯胺的物质转化会产生一些有色物质。
对实施例2、对比例1、对比例2、对比例3、对比例4的强化发生装置中苯胺浓度进行测定，结果如图4所示，其中R0、R1、R2、R3、R4分别对应为对比例1、对比例2、实施例2、对比例3和对比例4，可以发现，相对于R0，R1的出水苯胺浓度下降了33，R3的出水苯胺浓度下降了43％，R2的出水苯胺浓度下降了70％，R4的出水苯胺浓度增加了17％。结果表明，废水中双金属磁性炭结合低强度超声波可有效降低厌氧过程苯胺的生成。
对实施例2、对比例1、对比例2、对比例3、对比例4的强化发生装置中CH4的体积进行测定，结果如图4所示，其中R0、R1、R2、R3、R4分别对应为对比例1、对比例2、实施例2、对比例3和对比例4，可以发现相对于R0，R1的CH4的体积增加了18％，R3的CH4的体积增加了23％，R4的CH4的体积下降了5.8％，R2的CH4的体积增加了116％。结果表明，双金属磁性炭结合低强度超声波可以提高厌氧处理印染废水的CH4产量。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种低强度超声耦合双金属磁性炭处理有机废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将厌氧活性污泥与双金属磁性炭混合，投入废水中，对废水进行处理，得到处理后的废水、厌氧活性污泥与双金属磁性炭的混合物；
(2)取出0.5～15wt％步骤(1)处理后的废水、厌氧活性污泥与双金属磁性炭的混合物，进行超声处理；
(3)将步骤(2)超声处理后的混合物重新加入到步骤(1)剩余的混合物中继续对废水进行处理；
(4)重复步骤(2)和(3)直至废水达到排放标准。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述双金属磁性炭的制备方法包括以下步骤：
(1)将氯化铁、氯化镍溶液混合，加入樟树叶粉，再加入氯化锌活化叶粉，最后加入去离子水浸渍超声处理得到混合物，对所得混合物冷冻干燥得到前驱体；
(2)将步骤(1)得到的前驱体热解，在500～800℃下持续煅烧1～2h，得到双金属磁性炭。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述樟树叶粉的制备方法为：将樟树叶清洗、干燥、破碎、研磨，进一步洗涤至水无色后干燥；
所述氯化铁、氯化镍和氯化锌的摩尔比为3：3：1，所述樟树叶粉的质量与氯化铁、氯化镍和氯化锌的总质量的比为(0.25～0.5)：1。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述厌氧活性污泥的DO值在0.5mg/L以下，所述厌氧活性污泥的投加量为8000-15000mg/L废水，所述双金属磁性炭的投加量为1～5g/L废水。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中处理温度为30～35℃。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，超声处理温度为15～20℃，超声处理时间为5～40min，超声处理间歇时间为8～24小时，超声处理强度为0.1～1.2W/cm2。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中的废水还进行了预处理，所述预处理为去除废水中大于25mm的大颗粒杂质，并调节pH为6.2～7.0。
8.一种权利要求1～7任一项所述低强度超声耦合双金属磁性炭处理有机废水的方法所采用的设备，其特征在于，包括生物反应单元和微波强化反应单元，所述生物反应单元的进样口和出样口分别与所述微波强化反应单元的出样口和进样口相连。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，
所述生物反应单元顶部设置搅拌泵、搅拌头、DO计探头、温度探头；
所述微波强化反应单元包括强化发生装置和控制装置；
所述强化发生装置为双层结构，外层设置恒温加热棒，顶部固定加盖，盖子与搅拌泵、搅拌头、水质监测头连接，强化发生装置顶部设置进样口，进样口设置进样阀与进样泵，强化发生装置底部设置出样口，出样口设置出样阀和循环泵，强化发生装置侧边设置水样出口，水样出口设置出水阀与出样泵，强化发生装置内设置双层电磁网与超声波震子。
10.一种权利要求1～7任一项所述低强度超声耦合双金属磁性炭处理有机废水的方法或权利要求8～9任一项所述的设备在处理农林废水和工业有机废水中的应用。
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