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(lèi)大致可分為：固體污染物、需氧污染物、營(yíng)養(yǎng)性污染物、酸堿污染物、有毒污染物、油類(lèi)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(wú)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(lèi)，一類(lèi)是通過(guò)各種外力的作用，把有害物從廢水中分離出來(lái)，稱(chēng)為分離法；另一類(lèi)是通過(guò)化學(xué)或生化作用，使其轉(zhuǎn)化為無(wú)害的物質(zhì)或可分離的物質(zhì)，后者再經(jīng)過(guò)分離予以除去，稱(chēng)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(lèi)。 （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(lèi)
| 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(guò)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(lèi)。
| 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
| 水 樣 名 稱(chēng) | 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(lèi)污染物國(guó)家 允許最高排放濃度 一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(新擴(kuò)改) | 6-9 | 50 | 100 | 70 | 0.5 | 15 | 30 | |
| 黃河水處理前 | 5.6 | 混濁 | 72.91 | 201 | 0.14 | 4.74 | 1.5 | |
| 黃河水處理后 | 7 | 清澈透明 | 59.89 | 4 | 0.02 | 2.27 | 0.07 | |
| 江西某礦山工業(yè)廢水處理前 | 3 | 混濁不清 | 260.40 | 383 | 0.26 | 4.24 | 1.32 | Cu13.37 |
| 江西某礦山工業(yè)廢水處理后 | 7 | 清澈透明 | 119.78 | 14 | 0.01 | 2.45 | 1.02 | Cu0.03 |
| 某造紙廠廢水處理前 | 14 | 混濁不清 | 1320.48 | 940.6 | ||||
| 某造紙廠廢水處理后 | 7 | 清澈透明 | 97.28 | 20.4 | ||||
| 某造紙廠廢水處理前 | 14 | 混濁不清 | 641.38 | 544.8 | ||||
| 某造紙廠廢水處理后 | 7 | 清澈透明 | 87.56 | 19.8 | ||||
| 城市生活廢水處理前 | 7.5 | 200 | 291.2 | 36 | 3.362 | 24.10<| 5.59 | 116.48 | |
| 城市生活廢水常規(guī)法處理 | 6 | 84 | 78 | 23 | 0.44 | 6.98 | 3.24 | 20.44 |
| 城市生活廢水微波處理后 | 7 | 清澈透明 | 58.58 | 2 | 0.0304 | 2.28 | 4.78 | |
| 城市生活廢水微波處理后 | 7 | 清澈透明 | 46.87 | 4 | 0.31 | 4.47 | 3.26 | 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(wàn)噸廢水為例的廢水處理廠占地面積 (畝/萬(wàn)噸) | ＜1 | 2 | 100 | 常規(guī)法無(wú)能為力 |
| 單位廢水處理能耗 (KWH/噸廢水) | 0.3 | 1～3 | 0.4 | 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) | 0.3 | 0.8～1.2 | 0.6～0.8 | ---- |
| 單位廢水處理成本 (元/噸廢水) | ＜0.8 | 2～3 | 1.4 ～1.6 | 4～6 |
| 單位廢水處理投資強(qiáng)度 (元/噸廢水) | 800 (＞2000噸/日) | 1000～1200 (＞1000噸/日) | 1300～1400 (＞10萬(wàn)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(guò)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(guò)程中污染物與水的分離速度 | 廢水進(jìn)微波場(chǎng)流經(jīng)約20秒鐘出微波場(chǎng)后3分鐘即始沉清分離。 | 廢水在微波場(chǎng)中循環(huán)場(chǎng)外約10～40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(guò)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(wú)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(wú)菌可作復(fù)合肥；清水無(wú)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(wú)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(wú)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(zhǎng)距離埋設(shè)的龐大排污管網(wǎng)工程，從根本上解決因人類(lèi)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，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(zhǎng)距離埋設(shè)的龐大排污管網(wǎng)工程，從根本上解決因人類(lèi)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)。 | 因廢水處理物化反應(yīng)進(jìn)程緩慢而必須集中處理，日處理污水量須在10萬(wàn)噸以上方能降低單位處理成本，這就必然造成城市建設(shè)中地下長(zhǎng)距離埋設(shè)龐大的排污管網(wǎng)工程，給城市安全帶來(lái)隱患。 | ---- |
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