(方法措施)廢水微波處理技術(shù)

廢水微波處理技術(shù)一、微波能在廢水處理中的應(yīng)用 廢水包括了生活廢水和工業(yè)廢水。廢水中的污染物按種類大致可分為：固體污染物、需氧污染物、營養(yǎng)性污染物、酸堿污染物、有毒污染物、油類污染物、生物污染物、感官性污染物和熱污染物等；污染物按形態(tài)可分為固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)等。污水處理的任務(wù)是將這些污染物采用物理、化學(xué)或生物的方法轉(zhuǎn)化成無害的固態(tài)匯聚物與易揮發(fā)的氣態(tài)物與水分離。1、現(xiàn)行工業(yè)化廢水處理方法廢水處理方法按對(duì)污染物實(shí)施的作用不同，可分為兩大類，一類是通過各種外力的作用，把有害物從廢水中分離出來，稱為分離法；另一類是通過化學(xué)或生化作用，使其轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)或可分離的物質(zhì)，后者再經(jīng)過分離予以除去，稱為轉(zhuǎn)化法。按處理原理不同，將處理方法分為物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法和生物化學(xué)法四類。 （1） 分離法廢水中的污染物存在形態(tài)的多樣性和物化特性的各異性，決定了分離方法的多樣性。如表一分離法分類污染物的存在形態(tài)分 離 方 法離 子 態(tài)離子交換法、電解法、電滲析法、離子吸附法、離子浮選法分 子 態(tài)萃取法、結(jié)晶法、精餾法、吸附法、浮選法、反滲透法、蒸發(fā)法膠 體混凝法、氣浮法、吸附法、過濾法懸 浮 物重力分離法、離心分離法、磁力分離法、篩濾法、氣浮法（2） 轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)化法可分為化學(xué)轉(zhuǎn)化法和生化轉(zhuǎn)化法兩類。表二 轉(zhuǎn)化法分離方法原理分 離 方 法化學(xué)轉(zhuǎn)化中和法、氧化還原法、化學(xué)沉淀法、電化學(xué)法生化轉(zhuǎn)化活性污泥法、生物膜法、厭氧生物處理法、生物塘現(xiàn)代廢水處理技術(shù)，按處理程度劃分，可分為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)處理。一級(jí)處理，主要是通過篩濾、沉淀等物理方法對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理，目的是除去廢水中的懸浮固體和漂浮物，為二級(jí)處理做準(zhǔn)備。經(jīng)一級(jí)處理的廢水，其BOD一般只能除去30%左右；二級(jí)處理，主要是采用各種生物的方法處理，其目的是除去廢水中的呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物。經(jīng)二級(jí)處理后的廢水，其BOD除去率可達(dá)90%以上，處理水可達(dá)標(biāo)排放；三級(jí)處理，是在一級(jí)、二級(jí)處理的基礎(chǔ)上，對(duì)難降解的有機(jī)物、磷、氮等營養(yǎng)性物質(zhì)，進(jìn)一步處理。方法有混凝、過濾、離子交換、反滲透、超濾、消毒等。由于廢水中的污染物成份相當(dāng)復(fù)雜，往往需要同時(shí)采用幾種方法的組合流程，才能達(dá)到處理要求。對(duì)于某種廢水，要根據(jù)該種廢水的水質(zhì)、水量及其中有價(jià)物質(zhì)回收再利用的可能性，經(jīng)過比較后，才能決定采用哪幾種方法的組合。上述處理法，無論采用哪幾種方法的組合，其共同存在的缺點(diǎn)是：工藝流程長、廢水處理過程中物化反應(yīng)進(jìn)程緩、廢水處理設(shè)施龐大、占地面積大；廢水只能集中處理，對(duì)于城市廢水而言，地下排污管網(wǎng)工程龐大，必然造成廢水處理工程總投資巨大；處理后的水質(zhì)不穩(wěn)定，對(duì)難降解的可溶性有機(jī)物、磷、氮等營養(yǎng)性物質(zhì)處理不徹底，對(duì)某些工業(yè)廢水如造紙廢液等無能為力且運(yùn)行綜合費(fèi)用高。為克服上述缺點(diǎn)，需找到一種更簡單、實(shí)用、有效、經(jīng)濟(jì)的廢水處理手段。2、微波能廢水處理法把微波場對(duì)單相流和多相流物化反應(yīng)的強(qiáng)烈催化作用、穿透作用、選擇性供能及其殺滅微生物的功能（實(shí)驗(yàn)證明微波還對(duì)殺滅藍(lán)藻等有特效）用于廢水處理，以便克服廢水常規(guī)處理法的前述缺陷。微波能污水處理技術(shù)可使廢水處理工程小型化、分散化，省掉城市建設(shè)中現(xiàn)行廢水處理工程長距離埋設(shè)龐大的排污管網(wǎng)，堵住污染源頭，從根本上消除因人類的生活和生產(chǎn)活動(dòng)給江河湖泊造成的污染。廢水經(jīng)微波能處理后可100%返回，實(shí)現(xiàn)水的可持續(xù)利用，使人類水環(huán)境步入良性循環(huán)，為解決21世紀(jì)人類將面臨的世界性“水荒”做貢獻(xiàn)。隨著物質(zhì)文明建設(shè)的不斷發(fā)展，淡水資源的需求量越來越大，產(chǎn)生的廢水量也越來越大，而對(duì)廢水處理的任務(wù)及其處理的深度要求必然加大，這就要求廢水處理不斷吸納創(chuàng)新技術(shù)。廢水微波處理技術(shù)將是廢水處理技術(shù)上的一場革命。3、廢水微波處理法與現(xiàn)行常規(guī)處理法相關(guān)指標(biāo)比較到目前為止，微波能污水處理技術(shù)已對(duì)昆明盤龍江水、大觀河水、滇池水、翠湖水等生活污水與日用化工廠廢水、造紙廢水（含紙漿廢水、木漿廢水、草漿廢水）、上海的焦化廠廢水、北京的化纖廠廢水、吉林的玉米制酒精廢水、河北的制革廠、印染廠、造紙廠三種廢水、江西的強(qiáng)酸性礦山廢水、內(nèi)蒙古的電廠廢水、黃河水、遼寧的繅絲廠廢水、云南的制糖酒精廢醪液等進(jìn)行了驗(yàn)證，并一一證明了該技術(shù)對(duì)污水處理運(yùn)用的廣泛適應(yīng)性。 需特別指出的是微波對(duì)殺滅藍(lán)藻的特殊作用。藍(lán)藻在微波場中只需30-40秒即由微細(xì)粒匯聚呈大顆粒變黃沉降與水分離，與此同時(shí)水中的富營養(yǎng)物也就降解了。（1）城市生活和工業(yè)廢水經(jīng)微波場處理前、后的數(shù)據(jù)與國家標(biāo)準(zhǔn)的比較（圖表三）水樣名稱PH值色度(稀釋倍數(shù))化學(xué)需氧量(mg/l)懸浮物(mg/l)總磷(mg/l)總氮(mg/l)氨氮(mg/l)生化需氧量(mg/l)第二類污染物國家允許最高排放濃度一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(新擴(kuò)改)6-950100700.51530黃河水處理前5.6混濁 72.912010.144.741.5黃河水處理后7清澈透明59.8940.022.270.07江西某礦山工業(yè)廢水處理前3混濁不清260.403830.264.241.32Cu13.37江西某礦山工業(yè)廢水處理后7清澈透明119.78140.012.451.02Cu0.03某造紙廠廢水處理前14混濁不清1320.48940.6某造紙廠廢水處理后7清澈透明97.2820.4某造紙廠廢水處理前14混濁不清641.38544.8某造紙廠廢水處理后7清澈透明87.5619.8城市生活廢水處理前7.5200291.2363.36224.105.59116.48城市生活廢水常規(guī)法處理68478230.446.983.2420.44城市生活廢水微波處理后7清澈透明58.5820.03042.284.78城市生活廢水微波處理后7清澈透明46.8740.314.473.26未檢測(cè)出（2）廢水微波處理法與現(xiàn)行常規(guī)處理法的比較（圖表四）相關(guān)指標(biāo)及優(yōu)缺點(diǎn)微波處理法現(xiàn)行常規(guī)處理法城市生活廢水有機(jī)(碳?xì)浠蛱妓暗?污染廢水城市生活廢水有機(jī)(碳?xì)浠蛱妓暗?污染廢水以日處理萬噸廢水為例的廢水處理廠占地面積(畝/萬噸)12100常規(guī)法無能為力單位廢水處理能耗(KWH/噸廢水)0.3130.4采用加壓加溫氧化法必然高能耗單位廢水運(yùn)行費(fèi)用(元/噸廢水)0.30.81.20.60.8 -單位廢水處理成本(元/噸廢水)0.8231.41.646單位廢水處理投資強(qiáng)度(元/噸廢水)800(2000噸/日)10001200(1000噸/日)13001400(10萬噸/日) 采用加壓加溫氧化法35000實(shí)現(xiàn)廢水處理物化反應(yīng)過程的條件常壓下，并且不受環(huán)境溫度的控制。常壓下，并且不受環(huán)境溫度的控制。受環(huán)境溫度的直接控制，冬季低溫反應(yīng)進(jìn)程十分緩慢。須在數(shù)個(gè)乃至數(shù)十個(gè)大氣壓并加溫的條件下才能實(shí)現(xiàn)氧化反應(yīng)。廢水處理過程中污染物與水的分離速度廢水進(jìn)微波場流經(jīng)約20秒鐘出微波場后3分鐘即始沉清分離。廢水在微波場中循環(huán)場外約1040小時(shí)反應(yīng)完成。廢水由流入反應(yīng)池至流出反應(yīng)進(jìn)程約12小時(shí)。-廢水處理過程中的殺滅微生物功能液相和固相或氣相中的微生物已殺滅。微生物已殺滅。 無殺滅微生物功能。 加壓加溫氧化法微生物已殺滅。產(chǎn)物再利用有價(jià)氣體可回收再利用；固相無菌可作復(fù)合肥；清水無菌可100%返回，實(shí)現(xiàn)水的可持續(xù)利用。有價(jià)氣體可回收；固相可二次利用；清水100%返回利用。有價(jià)氣體無法回收；固相須作深坑填埋處理；二次水須作深度處理才能利用。加壓加溫氧化法產(chǎn)生的清水可返還使用。對(duì)現(xiàn)行常規(guī)法廢水處理產(chǎn)生的二次水深度處理能力二次水經(jīng)微波凈化后可100%返回再利用，這正是發(fā)揮了微波凈化水的優(yōu)點(diǎn)二次水經(jīng)微波凈化后可100%返回再利用，這正是發(fā)揮了微波凈化水的優(yōu)點(diǎn)對(duì)二次水的深度處理無能為力。-規(guī)模效益使廢水處理工程小型分散化，堵住污染源頭，省掉城市建設(shè)中的現(xiàn)行污水常規(guī)處理法必須集中處理而地下長距離埋設(shè)的龐大排污管網(wǎng)工程，從根本上解決因人類生活和生產(chǎn)活動(dòng)而給江河湖泊造成的污染，使水環(huán)境步入良性循環(huán)。使廢水處理工程小型分散化，