一、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;加速流體中固、液分離作用;低溫殺菌作用;均勻加熱功能;迅速升溫作用;不產(chǎn)生二次污染等。微波污水處理技術(shù)是水處理領(lǐng)域中一場(chǎng)嶄新的革命,是一代具有突破性、創(chuàng)新性、廣譜性的水處理技術(shù)。微波化學(xué)污水處理技術(shù)不同于傳統(tǒng)的污水處理方法,它通過微波場(chǎng)對(duì)吸波物質(zhì)的選擇性加熱、低溫催化、快速穿透等功能,達(dá)到去污除濁殺菌的效果。經(jīng)微波污水處理技術(shù)處理后的水,可全部再利用,從而實(shí)現(xiàn)污水處理工程的實(shí)用、高效、節(jié)能、環(huán)保、低運(yùn)行費(fèi)用。
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)熱過多,超過了體溫調(diào)節(jié)能力,生物體的溫度平衡功能失調(diào),體溫上升,于是生物體發(fā)生生理功能紊亂并發(fā)生病理變化,進(jìn)而死亡。
二、工藝流程及適用范圍
(1)微波污水處理工藝流程
微波污水處理工藝不同于傳統(tǒng)的污水處理工藝,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、溫度等無特殊要求,工藝流程圖見下圖。
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微波污水處理流程說明:
1、格柵:(對(duì)水中有較大顆粒物的水質(zhì),如城市生活污水),清除砂石、木塊、塑料等大塊雜物;
2、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;
3、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;
4、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);
5、沉降過濾一體化設(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)微波污水處理技術(shù)特點(diǎn)
微波污水處理技術(shù)在水處理領(lǐng)域內(nèi)不是萬能的,也不是唯一的方法,但因其可靠性、穩(wěn)定性、先進(jìn)性、突破性、廣譜性和高效性等諸多優(yōu)點(diǎn),可以作為首選的水處理方法,它有其他傳統(tǒng)的水處理方法無可比擬的優(yōu)勢(shì):
1、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2400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2000m2)。
2、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2400m3???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),小時(shí)耗電僅為40度,折合0.4度/噸水,計(jì)算綜合運(yùn)營成本約為0.5~1.2元/噸水。
表2:污水處理設(shè)備價(jià)格與運(yùn)行費(fèi)用的比較
名稱
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來源
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設(shè)備價(jià)格
(萬元)
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日處理量
( m3/d )
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運(yùn)行費(fèi)用
(元 / m3 )
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活性污泥法
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美國
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1040
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8500
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1.5
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厭氧 UASB 和好氧 SBR 法
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西德
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700
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3000
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2..0
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物化氣浮法
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廣州某污水處理公司
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150
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500
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30.
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水解拼裝法
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福建某環(huán)保集團(tuán)
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800
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8000
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1.3
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微波污水處理法
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北京潤(rùn)澤東方環(huán)??萍加邢薰?
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198
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2400
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0.5 - 1.2
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3、調(diào)試周期短。微波污水處理技術(shù)由于工藝流程短,沒有多個(gè)單元的繁雜的調(diào)試和聯(lián)機(jī)調(diào)試階段,一般調(diào)試過程只需幾天即可進(jìn)入連續(xù)運(yùn)行。
4、殺菌滅藻能力強(qiáng)。微波對(duì)菌、藻類有高頻穿透作用,殺傷能力極強(qiáng),在短時(shí)間內(nèi)殺滅微生物,有很強(qiáng)的殺菌滅藻功能,其中藍(lán)藻在微波場(chǎng)中只需非常短的時(shí)間即由微細(xì)粒匯聚呈大顆粒變黃沉降與水分離。
5、適應(yīng)性強(qiáng),處理效率高。微波污水處理技術(shù)可廣泛應(yīng)用于市政污水、工業(yè)廢水、小區(qū)中水回用等行業(yè)的水處理,可以作為任何工藝的一部分進(jìn)行應(yīng)用處理。微波污水處理技術(shù)可實(shí)現(xiàn)污水的持續(xù)再利用,出水可達(dá)標(biāo)排放或再利用。
表3-2. 微波化學(xué)污水處理技術(shù)與幾種常用工藝對(duì)比表
工藝名稱
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適用范圍
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投資及
運(yùn)行費(fèi)用
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優(yōu) 點(diǎn)
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缺 點(diǎn)
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SBR
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中小規(guī)模有機(jī)廢水
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噸水投資約 1500 元 . 噸水電耗 1.6kw.h
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水質(zhì)水量適應(yīng)性強(qiáng) , 運(yùn)行靈活 , 效果好
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對(duì) COD 、 BOD 比有要求
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A2/O
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大中型規(guī)模
氨氮高含量有機(jī)廢水
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一次性投資較高
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適應(yīng)性強(qiáng)
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所需池體較多 , 占地面極大 , 投資高
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A2/O+
生物過濾
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高負(fù)荷有機(jī)廢水深度處理 , 大中型規(guī)模
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一次性投資較高
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出水效果較好
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所需池體較多 , 占地面極大 , 投資高
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AB 法
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大中型規(guī)模 ,COD 高濃度 , 工業(yè)廢水比例高的有機(jī)廢水
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一次性投資較高
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抗 PH 、 COD 、有毒物質(zhì)的沖擊能力強(qiáng)
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對(duì)環(huán)境溫度、 N 、 P 、 C 比有要求,占地面極大
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氣浮 + 過濾
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難沉降細(xì)小懸浮物含量高的工業(yè)廢水
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噸水投資約 1000 元 . 運(yùn)行費(fèi)用較高
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針對(duì)性強(qiáng) , 出水效果好
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適用范圍有限
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超濾
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中小型規(guī)模,較適用于工業(yè)廢水
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運(yùn)行費(fèi)用低,一次性投資較高
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管理方便,出水水質(zhì)好
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受溫度、 PH 及預(yù)處理效果影響較大
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臭氧氧化 + 活性炭吸附
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中小型規(guī)模,較適用于工業(yè)廢水
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噸水投資約 2200 元 . 運(yùn)行費(fèi)用較高
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殺菌能力強(qiáng)出水水質(zhì)較好
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運(yùn)行管理復(fù)雜
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微波化學(xué)污水處理技術(shù)
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各種規(guī)模,市政污水及多種工業(yè)廢水
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投資較低,噸水投資約 1000 元 .
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占地面積小 , 耐沖擊力強(qiáng) , 降解物化反應(yīng)迅速 , 出水效果好,殺菌滅藻能力強(qiáng)
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