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微波技术在污水行业的应用及发展
浏览次数:次   发布时间:2015-02-03 09:04:26

我国的污水处理设备的生产始于20世纪70年代中后期,当时产品的标准化、成套化、系列化水平很低,定型产品较少。进人20世纪90年代以来,国家有关部门先后对主要污水处理设备制造企业进行了技术改造,提高了制造能力和制造水平,城市污水处理专用设备和与之配套的通用设备的生产水平都有了很大提高。

近年来,不断有新的方法和技术用于处理工业废水,但各有利弊。单纯的生物氧化法出水中含有一定量的难降解有机物,COD值偏高,不能完全达到排放标准。吸附法虽能较好地除去COD,但存在吸附剂的再生和二次污染的问题。催化氧化法虽能降解难以生物降解的有机物,但实际的工业应用中存在运行费用高等问题。随着微波技术在生产行业的应用日益成熟,人们注意到微波在环保领域的应用,具有快速高效、操作简单、省时节能、成本低的特点,在大气、废水、固体废物处理及环境监测方面有很大的潜力,以下是微波技术在污水处理领域的原理及应用。

一、微波处理污水的原理

污水微波加热设备微波处理污水的原理是微波对流体中的不同物质进行选择性分子加热;微波对流体中的吸波物质的物化反应具有强烈的催化作用;流体中的固相微粒在微波场中能迅速汇聚沉降与水分离;由于微波加热是吸波物质分子直接加热,所以废水置于微波场中,不但温升迅速,而且微波能量非常集中,并且在较低温度下就能杀灭微生物;另外,由于微波对流体的穿透作用,置于微波场中的流体表现为加热非常均匀;由于流体中吸收微波能的物质分子可直接将微波能转化成热能,因此不会给被处理流体带入任何新的污染物,而且节省综合耗能。

二、微波在污水处理工艺中的主要作用:

  • 1、微波能的化学作用。微波能够极化水分子及有机化合物分子,使有机化合物与敏化剂之间形成过渡态产物,降低氧化和分解有害有机化合物所需要的活化能,使反应加速进行。
  • 2、微波能的物理作用。微波能够加热和极化水及污染物分子,提高氧化和分解有害有机化合物所需要的反应条件,达到反应所需要的活化能
  • 3、微波能够加热和催化水及污染物分子,使絮凝剂与污染物之间形成的积聚物的沉淀反应更完全、更快速。

经大量工程实践证明:微波化学污水处理技术对水中污染物有显著的去除效果。出水中的色度、硫化物、悬浮物、CODcr、BOD5、挥发酚和总磷等去除率在90%以上;出水中的氨氮和阴离子洗涤剂的去除率在75%和80%左右。沉降污泥中含有大量的磷(富集倍数为300倍左右),出泥量少,占出水量的3%左右。处理后检测项目符合《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的一级标准要求。另经有关权威专业部门检测,其微波漏能远远低于国家标准,证明其对人体绝对安全可靠。

三、微波水处理工艺流程图

微波水处理流程图

进水经过格栅(对水中有较大颗粒物的水质,如城市生活污水)清除砂石、木块、塑料等大块杂物;接着进入调节池,污水在调节池中得到水量和水质的缓冲;从调节池出来的污水进入混合器,通过投加添加剂进行充分混合后进入微波反应器,在反应器中发生添加剂与污染物的物理化学反应以及微波低温催化的物化反应;之后,进入沉降过滤一体化设备实现固液分离,达到排放或回用目的。

水中污染物在添加剂与微波的共同作用下,发生剧烈的催化、物理化学反应,转化成不可溶物质或气体从水中分离,水中的大分子、难降解的有机污染物在微波及添加剂的共同作用下,被分解为小分子,与添加剂结合生成速沉絮体物去除;金属离子可直接与添加剂合生成速沉絮体物沉淀;氨氮转化为氨气逸出;水中磷转化为不可溶解磷酸盐沉淀去除。

四、微波污水处理的优点:

    污水微波加热设备
  • 1、不受变化影响。微波处理污水不受气候、水温、水质变化的影响,并可根据处理介质、调整设备的微波发生量和加药量,就能达到理想效果。
  • 2、运行成本低。微波在处理污水中污染物的同时,可将重金属、总磷、总氮、蓝藻一并处理,产泥量少,无需臭气处理设备,无二次污染,运行费用较传统工艺节约20~30%。
  • 3、投资少、占地面积少。微波污水处理系统整体体积小,无需大量的构筑物和建筑物,大大节省地皮,并减小池子容积。
  • 4、污泥和废气一并处理。微波在处理污水的同时,污泥中的寄生虫卵和病菌病毒一并被杀灭,外排污泥中没有寄生虫卵,没有病菌病毒,没有异味产生,不兹生蚊蝇,无二次污染,且污泥浓度高,便于干化、压滤、以及外运处理。
  • 5、工程小型化。微波污水处理技术可采取小型化、分散化的方式,堵住污染源,减少庞大的工程管网,简化工艺流程,降低工程造价,节约开支。

五、微波污水处理的适用范围

  • 1、医院污水。各大中小型医院、医学院校、以及边远山区医院和农村卫生院的污水处理及中水回用。
  • 2、生活污水。市政(生活小区)、大型酒店宾馆、 休闲旅游度假村的生活污水处理及中水回用;
  • 3、工业废水。如酒精废醪液、高难度有机废水、制革废水、味精厂废水、玉米酿造废水、啤酒废水、造纸废水(含纸浆、草浆、木浆等废水)、电镀废水、焦化厂废水、火电厂废水、市政生产系统废水、化纤厂废水、荧光厂废水、制药厂废水、漂染、印染厂废水、选矿、冶金厂废水、香料厂废水、垃圾填埋场渗滤液等。
  • 4、江河湖泊污水净化。河道治理、景观循环水、去除江河,湖泊中的有机物,重金属、悬浮物、蓝藻、色度、臭味、杀灭水中的病原体微生物。

六、微波污水处理行业发展

微波污水处理技术改变了传统的污水处理方式,使污水处理方法变得更简易有效,真正实现了污水处理工程的小型分散化,尤其适应了目前企业、小区的污水处理需求;微波处理污水的污泥量很少、出水水质好、水质稳定,完全达到排放或回收利用要求;微波的可控性强,易于调整运行状态,对废水水质水量的变化适应性强。因此,微波污水处理技术得到了各国和专家的高度重视,随着人们对水资源的重视和微波技术的不断探索和发展,相信微波技术将会给我们带来巨大的经济和社会效益。

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