微波污水處理技術(shù)(已修改)
2024-11-23 07:28 本頁(yè)面
【正文】 1 微波污水處理技術(shù) “微波污水處理技術(shù) ”是徐有生教授經(jīng)過(guò)二十年潛心研究發(fā)明的專利技術(shù)（專利號(hào) :）。 2020年 10月獲全國(guó)發(fā)明展覽會(huì)金獎(jiǎng)。 2020年通過(guò)國(guó)家級(jí)專家評(píng)審。 2020年 8月榮獲 “國(guó)際綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會(huì) ”頒發(fā)的《國(guó)際綠色環(huán)保成果（產(chǎn)品）推薦證書》， 2020年 8月通過(guò)了 ISO9001國(guó)際質(zhì)量管理體系認(rèn)證。該技術(shù)具有單位污水處理工程投資少，占地面積小，反應(yīng)速度快，處理時(shí)間短，運(yùn)行費(fèi)用低，出水指標(biāo)高，不受環(huán)境溫度影響，即開即停小型分散化等優(yōu)點(diǎn) .目前屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，國(guó)際領(lǐng)先。真正 實(shí)現(xiàn)了水的可持續(xù)利用和污水資源化。是水處理領(lǐng)域中一場(chǎng)新的革命，是一代具有突破性、創(chuàng)新性、廣譜性的水處理技術(shù)。經(jīng)微波處理后的污水可全部再利用。真正實(shí)現(xiàn)了高效、節(jié)能、環(huán)保的目的。 一 .微波污水處理原理 微波對(duì)流體中物質(zhì)進(jìn)行選擇性加熱，對(duì)吸波物質(zhì)有低溫催化作用；能夠加速流體中固、液分離；具有低溫殺菌、均勻加熱、迅速升溫、快速穿透等功能。達(dá)到去污除濁殺菌的效果，不產(chǎn)生二次污染。 將污水送入 915兆赫或 2450兆赫的微波場(chǎng)中，根據(jù) “極性分子理論 ”，極性分子在微波場(chǎng)作用下，發(fā)生高頻振蕩，消耗能量而發(fā)熱。在單位體積內(nèi)的物 質(zhì)，被吸收的（轉(zhuǎn)化為熱能損耗）微波功率 Pa，與電場(chǎng)（磁場(chǎng)）強(qiáng)度 E、物質(zhì)的損耗角正切 tgδ和頻率 f成正比。物質(zhì)吸收的微波能全部轉(zhuǎn)化為熱能， Pa即為單位時(shí)間內(nèi)，單位物質(zhì)體積中產(chǎn)生的能量。 tgδ即為物質(zhì)的介電常數(shù)。微波除了能加速反應(yīng)之外，還具有分子間直接作用而引起的 “非熱效應(yīng) ”。反應(yīng)的程度除了與反應(yīng)類型有關(guān)外，還與微波的強(qiáng)度、頻率、調(diào)制方式及環(huán)境條件有關(guān)。對(duì)有些不能直接與微波反映的有機(jī)化合物，可通過(guò)添加劑把微波能傳給這些物質(zhì)而誘發(fā)化學(xué)反應(yīng)。在添加劑的作用下溫度迅速升高（例如很容易超 1400℃）。水中的污染物是在添 加劑與微波的共同作用下，發(fā)生劇烈的催化、物理化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)化成不可溶物質(zhì)或氣體從水中分離，水中的大分子、難降解有機(jī)污染物在微波及添加劑的共同作用下，被分解為小分子，與添加劑結(jié)合成速沉絮體物去除，金屬離子可直接與添加劑合成速沉絮體物沉淀，氨氮轉(zhuǎn)化為氨氣逸出，水中磷轉(zhuǎn)化為不可溶解磷酸鹽沉淀去除。對(duì)水中的污染物通過(guò)物理及化學(xué)作用進(jìn)行降解、轉(zhuǎn)化，從而達(dá)到污水凈化。 反應(yīng)過(guò)程： ? ? ? ? ? ? ) ( P P 微波 2 P: 水分子、污染物分子 M: 添加劑 SS: 懸浮物 R: 有機(jī)物 微波能的化 學(xué)作用：能夠極化水分子及有機(jī)化合物分子，使有機(jī)化合物與添加劑之間形成過(guò)渡態(tài)產(chǎn)物，降低氧化和分解有害有機(jī)化合物所需要的活化能，使反應(yīng)加速進(jìn)行。 微波能的物理作用：能夠加熱和極化水及污染物分子，提高氧化和分解有害有機(jī)化合物所需要的反應(yīng)條件，達(dá)到反應(yīng)所需要的活化能。 能夠加熱和極化水及污染物分子，使絮凝劑與污染物之間形成的共聚物的沉淀反應(yīng)更完全、更快速。 微波在處理水中污染物的同時(shí)，也能殺滅水中的細(xì)菌、藻類等微生物。其作用原理是由于微波輻射的熱效應(yīng)，即微波輻射場(chǎng)照射生物體，引起生物體組織器官的加熱作用而產(chǎn)生的生理 影響和抑制、傷害作用。組成細(xì)胞的極性分子在外加微波場(chǎng)的作用下迅速升溫發(fā)熱，從而導(dǎo)致生物體細(xì)胞組織溫度升高。當(dāng)微波功率密度較大，生物體產(chǎn)熱過(guò)多，超過(guò)了體溫調(diào)節(jié)能力，生物體的溫度平衡功能失調(diào)，發(fā)生生理功能紊亂，進(jìn)而死亡。 二 .工藝流程及適用范圍 ? ? ? ? ? ? ? ? ? O H P O H P 微波 2 2 ) ( OH O H O H O H ? ? ? ? ? ? ? ? ? 3 2 2 微波 * M M 微波 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? m n 微波 SS M SS m M n ) ( *) ( * R HO R OH 微波 ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? m n 微波 R HO M R HO m M n ) ( *) ( * 3 微波污水處理工藝與傳統(tǒng)的污水處理工藝相比，其優(yōu)點(diǎn)是工藝流程大大簡(jiǎn)化，且減少大量的管網(wǎng)工程，對(duì)進(jìn)水的 pH，濃度、溫度等無(wú)特殊要求。工藝流程圖見(jiàn)圖 21。 工藝流程 格柵：清除污水中較大顆粒 .砂石、木塊、塑料等大 塊雜物； 調(diào)節(jié)池：調(diào)節(jié)水量和水質(zhì)，降低對(duì)后續(xù)處理構(gòu)筑物的沖擊負(fù)荷； 混合器：將污水與投加的 1＃、 2＃添加劑進(jìn)行充分混合與振蕩； 微波反應(yīng)器：污染物與添加劑進(jìn)行物理化學(xué)反應(yīng)以及微波低溫催化的物化反應(yīng)； 沉降過(guò)濾設(shè)備：實(shí)現(xiàn)固液分離，達(dá)到排放或回用目的，污泥則脫水外運(yùn)或用作其他用途。 水中污染物是在添加劑與微波的共同作用下，發(fā)生劇烈的催化、物理化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)化成不可溶物質(zhì)或氣體從水中分離，水中的大分子、難降解的有機(jī)污染物在微波及添加劑的共同作用下，被分清水管線進(jìn)污泥脫水系統(tǒng)清水排放排泥管線處理水管線污水管線加藥管線微波處理工藝流程高程圖4 解為小分子，與添加劑結(jié)合生成速沉絮體物去除；金屬離子可直接與添加 劑結(jié)合生成速沉絮體物沉淀；氨氮轉(zhuǎn)化為氨氣逸出；水中磷轉(zhuǎn)化為不可溶解磷酸鹽沉淀去除。 2微波 技術(shù)特點(diǎn) 工藝流程短，絮凝沉淀速度快，占地面積小。用微波污水處理技術(shù)日處理 2500噸水的工程，總占地面積不到 300m2，其中微波能水處理機(jī)組設(shè)備僅占地 64 m2，約為普通活性污泥法處理工藝的 1/6—1/10（傳統(tǒng)方法總占地面積大于 2020m2）。 工程投資強(qiáng)度低，建設(shè)工期短。由于設(shè)備本身的獨(dú)特性，不必鋪設(shè)龐大的管網(wǎng)和水池，土建簡(jiǎn)單；設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，且為組塊拼裝式，施工安裝快捷方便，大大縮短工期，日處理量為 2500m179。的單套機(jī)組的工程安裝半個(gè)月左右即可完成。設(shè)備運(yùn)行時(shí)，每小時(shí)耗電僅為 40度，折合 /噸水，計(jì)算綜合運(yùn)營(yíng)成本約為 ～ /噸水。 表 21：生活污水處理設(shè)備價(jià)格與運(yùn)行費(fèi)用的比較 名 稱 來(lái) 源 設(shè)備價(jià)格 （ 萬(wàn)元 ） 日處理量 （ m3/d） 運(yùn)行費(fèi)用 （元 / m3） 活性污泥法 美國(guó) 1040 8500 厭氧 UASB和好氧SBR法 西德 700 3000 物化氣浮法 某污水處理公司 150 500 水解拼裝法 福建某環(huán)保集團(tuán) 800 8000 微波污水處理法 辰龍潤(rùn)東環(huán)?？萍? 250 2500 － 調(diào)試周期短。由于工藝流程短，沒(méi)有多個(gè)單元的繁雜的調(diào)試和聯(lián)機(jī)調(diào)試階段，一般調(diào)試過(guò)程只需幾天即可進(jìn)入連續(xù)運(yùn)行。 殺菌滅藻能力強(qiáng)。微波對(duì)菌、藻
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