微波污水處理技術(shù)

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)過二十年潛心爭(zhēng)論制造的專利技術(shù)〔專利號(hào):zl99115141.0〕2023年10月獲全國制造展覽會(huì)金獎(jiǎng)。2023年通過國家級(jí)專家評(píng)審。2023年8月榮獲“國際綠色產(chǎn)業(yè)進(jìn)展促進(jìn)會(huì)”頒發(fā)的《國際綠色環(huán)保成果〔產(chǎn)品〕推舉證書》，2023年8月通過了ISO9001國際質(zhì)量治理體系認(rèn)證。該技術(shù)具有單位污水處理工程投資少，占地面積小，反響，即開即停小型分散化等優(yōu)點(diǎn).目前屬國內(nèi)首創(chuàng)，國際領(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)展選擇性加熱，對(duì)吸波物質(zhì)有低溫催化作用；能夠加速流體中固、液生二次污染。將污水送入915兆赫或2450兆赫的微波場(chǎng)中，依據(jù)“極性分子理論”，極性分子在微波場(chǎng)作用〔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)吸取的微波能全部轉(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)。微波除了能加速反響之外，還具有分子間直接作用而引起的“非熱效應(yīng)”。反響的程度除了與反響類型〔例如很簡(jiǎn)潔超1400℃。水中的污染物是在添加劑與微波的共同作用下，發(fā)生猛烈的催化、物中的污染物通過物理及化學(xué)作用進(jìn)展降解、轉(zhuǎn)化，從而到達(dá)污水凈化。反響過程：1P波(P)10P:水分子、污染物分子2 PHO2 2 HO2 2

HOHO

OH

M*

M:添加劑n nM*mSS波(M*)(SS) n

SS:懸浮物OHRHOR

R:有機(jī)物

(M*)n(HOR)m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，使反響加速進(jìn)展。要的反響條件，到達(dá)反響所需要的活化能。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微波工藝流程的管網(wǎng)工程，對(duì)進(jìn)水的pH，濃度、溫度等無特別要求。工藝流程圖見圖2-1。加藥管線加藥管線污水管線排泥管線清水排放清水管線進(jìn)污泥脫水系統(tǒng)微波處理工藝流程高程圖 工藝流程格柵：去除污水中較大顆粒.砂石、木塊、塑料等大塊雜物；混合器：將污水與投加的1＃、2＃添加劑進(jìn)展充分混合與振蕩；微波反響器：污染物與添加劑進(jìn)展物理化學(xué)反響以及微波低溫催化的物化反響；沉降過濾設(shè)備：實(shí)現(xiàn)固液分別，到達(dá)排放或回用目的，污泥則脫水外運(yùn)或用作其他用途。沉淀；氨氮轉(zhuǎn)化為氨氣逸出；水中磷轉(zhuǎn)化為不行溶解磷酸鹽沉淀去除。2微波技術(shù)特點(diǎn)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64m2，約為一般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2023m。2500m3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0.4度/噸水，計(jì)算綜合運(yùn)營本錢約為0.5～1.2元/噸水。名稱來活性污泥法名稱來活性污泥法厭氧UASB和好氧西德設(shè)備價(jià)格日處理量運(yùn)行費(fèi)用源美國〔萬元〕1040〔m3/d〕8500〔元/m3〕1.5SBR法70030002.0物化氣浮法某污水處理公司1505003.0水解拼裝法福建某環(huán)保集團(tuán)80080001.3微波污水處理法辰龍潤東環(huán)?？萍?5025000.5－1.2程只需幾天即可進(jìn)入連續(xù)運(yùn)行。殺菌滅藻力量強(qiáng)。微波對(duì)菌、藻類有高頻穿透作用，殺傷力量極強(qiáng)，在短時(shí)間內(nèi)殺滅微生降與水分別。回用等行業(yè)的水處理。出水可達(dá)標(biāo)排放或再利用。由于該工藝的特別性，在操作過程中可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)開機(jī)停機(jī)，并且不影響出水效果，調(diào)試簡(jiǎn)潔快捷。離排污管網(wǎng)。表2-2.工藝名稱 適用范圍

投資及優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn)運(yùn)行費(fèi)用中小規(guī)模有機(jī)廢水噸水投資約中小規(guī)模有機(jī)廢水噸水投資約1500水質(zhì)水量適應(yīng)性強(qiáng),運(yùn)行敏捷,效果對(duì)COD、BOD比有要求1.6kw.h好大中型規(guī)模氨氮高含量有機(jī)廢水一次性投資較高適應(yīng)性強(qiáng)所需池體較多,占地面極大,投資高高負(fù)荷有機(jī)廢水深度處理,大中型規(guī)模一次性投資較高出水效果較好所需池體較多,占地面極大,投資高大中型規(guī)模,COD高濃度,工業(yè)廢水比例高的有機(jī)廢水一次性投資較高抗PH、COD、有毒物質(zhì)的沖擊力量強(qiáng)對(duì)環(huán)境溫度、N、P、C比有要求，占地面極大難沉降細(xì)小懸浮物含量高的工業(yè)廢水噸水投資約1000元.運(yùn)行費(fèi)用較高針對(duì)性強(qiáng),出水效果好適用范圍有限中小型規(guī)模，較適用治理便利，出水水PH及預(yù)于工業(yè)廢水性投資較高質(zhì)好處理效果影響較大中小型規(guī)模，較適用于工業(yè)廢水噸水投資約2200元.運(yùn)行費(fèi)用較高殺菌力量強(qiáng)出水水質(zhì)較好運(yùn)行治理簡(jiǎn)單各種規(guī)模，市政污水及多種工業(yè)廢水1000〔市政污水日處理量大于3萬噸〕占地面積小,耐沖擊力強(qiáng),降解物化反響快速,出水效果好，殺菌滅藻能力強(qiáng)A2/OA2/O+生物過濾AB法氣浮+過濾超濾臭氧氧化活性炭吸附技術(shù)3.適用范圍〔1〕.生活污水〔生活小區(qū)休閑旅游度假村生活污水處理及中水回用；〔2〕.工業(yè)廢水：如醫(yī)院污水、印染污水、電鍍污水、造紙廢水、電廠循環(huán)水、石化污水、洗水水等；〔3〕.江河湖泊污水凈化〔4〕.海水淡化依據(jù)客戶的需求我們不但可以做到達(dá)標(biāo)排放而且可以做到中水回用。三.微波處理污水分析1.生活污水生活污水主要源于日常生活，廢水中含有大量的有機(jī)污染物，其中包括化糞池溢流出水，廚房洗滌水以及其它洗滌用水等，生活污水的特性主要是〔1〕氮、磷、硫含量高，在生活污水中含有大量纖維素、淀粉、糖類、脂肪、蛋白質(zhì)和尿素等〔2〕含有大量合成洗滌劑和磷，洗滌劑不簡(jiǎn)潔被生物降解，磷可以引起水體富養(yǎng)分化〔3〕含有多種微生物，如每毫升生活污水中就〔COD〕250～500mg/l之間，PH值在6～9之間。承受微波水處理工藝時(shí)，水中污染物是在添加劑與微波的共同沉淀；氨氮轉(zhuǎn)化為氨氣逸出；水中磷轉(zhuǎn)化為不行溶解磷酸鹽沉淀。進(jìn)水集水池1#號(hào)混合器2#進(jìn)水集水池1#號(hào)混合器2#號(hào)混合器出水回用或排放反響體及微波反響器〔WBSZ-2400〕回集水池污泥脫水處理系統(tǒng)微波后反響體泥餅外運(yùn)

圖3-1.微波污水處理技術(shù)流程框圖表3-1相關(guān)指標(biāo)及優(yōu)缺點(diǎn)〔畝/萬噸〕單位廢水耗能〔KWH/噸廢水〕

微波處理方法＜10.3

現(xiàn)行常規(guī)處理方法1000.4～0.8單位廢水運(yùn)行費(fèi)用〔元/噸廢水〕單位廢水處理本錢〔元/噸廢水〕單位廢水處理投資〔元/噸廢水〕實(shí)現(xiàn)廢水處理物化反映過程的條件

0.3 0.7～1.20.5～1.2 1.4～1.61000〔＞3萬噸/日〕 1300～1400〔＞10萬噸/日〕常壓下，并且不受環(huán)境溫度的掌握受環(huán)境溫度的直接掌握，冬季低溫反響進(jìn)程格外緩慢廢水處理過程污染物與水得分別速度

廢水進(jìn)微波場(chǎng)流經(jīng)約20秒鐘出微波場(chǎng)后3分鐘即開頭沉淀分別

廢水由流入反響池至流出反響進(jìn)程約22小時(shí)廢水處理過程中的殺滅微生物功能產(chǎn)物再利用

液相和固相或氣相中的微生物都已殺滅有價(jià)氣體可回收再利用；固相無菌100％返回，實(shí)現(xiàn)水的可持續(xù)利用

無殺滅微生物功能有價(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對(duì)現(xiàn)行常規(guī)法廢水處理產(chǎn)生的二次水深度處理力量

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，堵住污水源頭，省掉浩大的排污管網(wǎng)工程

需要建設(shè)浩大的排污管網(wǎng)工程，給城市安全帶來隱患2工業(yè)廢水〔1〕.高濃度有機(jī)廢水〔酒精、酵母、淀粉〕高濃度有機(jī)廢水主要掌握的污染物為SS值通常大于2023mg/L，有的甚至到達(dá)每升上萬毫克。.傳統(tǒng)工藝進(jìn)水進(jìn)水格柵調(diào)整池提升泵〔淀粉除外〕生物濾池〔或者接觸氧化〕兩項(xiàng)厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣沉淀池過濾池排放UASB72～96小時(shí)，而且在脫硫時(shí)對(duì)DO的掌握格外嚴(yán)格，否則會(huì)有惡臭的H2S氣體產(chǎn)生，同時(shí)反響溫進(jìn)水集水池進(jìn)水集水池1#號(hào)混合器2#號(hào)混合器出水回用或排放濾化設(shè)備微波反響器〔WBSZ-2400〕1?；旌掀魑勰嗝撍幚硐到y(tǒng)微波后反響體

1#添加劑 2#添加劑泥餅外運(yùn)藝處理時(shí)間僅為30min，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)方法的72～96小時(shí)。.比照分析以日處理2023噸高濃度有機(jī)廢水為例：占地面積<300m2>1200m2投資本錢〔含土建、工藝設(shè)備等〕1800～2200元/m32500～3000元/m3運(yùn)行本錢1.2～2.6元/m33.0～4.0元/m3處理時(shí)間0.3～0.5小時(shí)72～96小時(shí)運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)潔簡(jiǎn)單處理效果排放排放項(xiàng)目微波工藝傳統(tǒng)工藝項(xiàng)目微波工藝傳統(tǒng)工藝CN1C6+C2N+等重金屬及有毒類污染物，傳統(tǒng)工藝r u i酸氧化劑堿酸氧化劑堿傳統(tǒng)工藝

氧化劑含C含C1廢水一級(jí)氧化反響池二級(jí)氧化反響池酸堿廢水池復(fù)原劑酸C6+廢水r復(fù)原反響池氧化劑堿復(fù)原劑酸地面收集水一級(jí)氧化反響池復(fù)原反響池混凝劑堿PAM混凝反響池PH調(diào)整池慢混池沉淀池排放混凝劑堿PAM前處理廢水混凝反響池PH調(diào)整池慢混池沉淀池酸化水解池接觸氧化池二淀池排放高、運(yùn)行治理簡(jiǎn)單〔廢水的分類〕等難題。微波處理工藝個(gè)工藝流程簡(jiǎn)潔，占地面積小、投資強(qiáng)度低、運(yùn)行治理簡(jiǎn)潔。復(fù)原劑復(fù)原劑酸C6+廢水r復(fù)原反響池綜合廢水池氧化劑堿復(fù)原劑 酸地面收集水一級(jí)氧化反響池復(fù)原反響池CN-1廢水酸堿廢水前處理廢水混合反響罐微波能水處理機(jī)組設(shè)備沉降過濾設(shè)備排放或回用.微波處理電鍍廢水與傳統(tǒng)工藝的比較：傳統(tǒng)工藝對(duì)電鍍廠的廢水，要承受分類、收集、綜合處理的方法，將電鍍廢水分為含鉻廢量的氰化物等諸多因素的影響，COD 的排放值遠(yuǎn)高于國家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)廢水中大量的重金屬、Cr3-3。表3-3：電鍍廢水處理監(jiān)測(cè)結(jié)果 單位：毫克/升〔PH、色度除外〕/樣品/結(jié)果/名稱PHCOD六價(jià)鉻氰化物銅鋅前處理進(jìn)水1.641820.16211.116.58.15處理后出水7.5640.00.0330.0180.311未檢出/樣品/結(jié)果/名稱鎘鉛鎳氨氮磷酸鹽總鉻前處理進(jìn)水未檢出0.5045.7510.69.461.71處理后出水未檢出未檢出0.1520.24未檢出0.069微波污水處理技術(shù)對(duì)電鍍廠前處理水的處理工程經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，充分表達(dá)了以下幾點(diǎn)：crcr 3CODNH-LA及Cr6+CNC2+,Z2Pb，Ni，總鉻等污染因子均有有效的去除率，特別是對(duì)COD的效果尤其明顯；crcr 3c、微波工藝屬物理化學(xué)法處理工藝，外界環(huán)境條件的變化不影響其處理效果；d、微波工藝處理流程簡(jiǎn)潔，完全實(shí)現(xiàn)了設(shè)備化，實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化掌握，操作便利簡(jiǎn)潔。e4520小時(shí)以上的停留時(shí)間。f、該工程承受原設(shè)計(jì)傳統(tǒng)工藝占地面積約1500m2，而承受微波處理工藝占地面積僅有150m2，僅僅是傳統(tǒng)工藝的1/10。g、能耗小，該工程設(shè)計(jì)總功耗為30Kw，實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷僅為24Kw。h、運(yùn)行費(fèi)用低，噸水處理費(fèi)用為2元〔包含全部添加劑，電費(fèi)、人工費(fèi)、固定資產(chǎn)折舊統(tǒng)工藝的處理費(fèi)用要在6元以上。i、工程投資強(qiáng)度小，投資強(qiáng)度僅為傳統(tǒng)工藝的1/5或1/4。j、保證出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，經(jīng)檢測(cè)各項(xiàng)出水指標(biāo)都到達(dá)省《水污染物排放限值〔DB44/26-2023〕所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。(3).線路板〔PCB〕廢水廢水特點(diǎn)：PCB板〔多層板〕在生產(chǎn)制作過程中產(chǎn)生各種廢水、廢液。主要有去墨顯影類、路板廢水中的去墨顯影類、蝕刻類〔含大量絡(luò)合銅、重金屬酸堿廢水等進(jìn)展分類、收集，處理工藝簡(jiǎn)單，投資運(yùn)行本錢高，噸水運(yùn)行本錢可高達(dá)4.5元。傳統(tǒng)工藝酸酸去墨顯影廢液酸化池有機(jī)廢水池去墨顯影清洗水混凝劑PAM菲啉清洗水混凝反響池PH調(diào)整池絮凝反響池沉淀池酸化反響池高濃度有機(jī)廢水去墨酸化后廢水傳接觸氧化池二淀池排放蝕刻清洗水破絡(luò)反響池混凝反響絮凝反響池沉淀池排放有機(jī)銅清洗水混凝劑池堿PAM重金屬酸堿廢水混凝反響池PH調(diào)整池絮凝反響池沉淀池排放破絡(luò)劑堿破絡(luò)劑堿PAM酸酸1＃添加劑2＃添加劑去墨顯影廢液酸化池綜合廢水池混合反響池微波能反響器去墨顯影清洗水破絡(luò)劑微波后反響體蝕刻清洗水破絡(luò)反響池沉降過濾設(shè)備3＃添加劑有機(jī)銅清洗水污泥處理車間排放菲啉清洗水高濃度有機(jī)廢水去墨酸化后廢水泥餅外運(yùn)重金屬酸堿廢水比照分析2023m3/dPCB廢水處理作比照，見下表項(xiàng)項(xiàng)目微波 工藝傳統(tǒng)工藝總占地面積300m22500m2投資本錢〔含土建、工藝設(shè)備等〕1000～1500元/m31800～2700元/m3運(yùn)行本錢1.8～2.7元/m33.5～4.3元/m3運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)潔簡(jiǎn)單〔3〕.印染廢水生化性差等特點(diǎn)，屬難處理的工業(yè)廢水。生化法工藝進(jìn)水進(jìn)水格柵調(diào)整池〔或預(yù)沉池〕冷卻塔厭氧水解接觸氧化排放過濾池沉淀池物化法工藝進(jìn)水進(jìn)水格柵調(diào)整池〔或預(yù)沉池〕氣浮裝置脫色處理排放過濾池沉淀池傳統(tǒng)工藝在用生化法處理印染廢水時(shí)，常承受氧化溝、A/O等工藝。該工藝要求廢水的B/C值大于0.3，且水溫要求小于35℃，處理過程中必需有硝化與反硝化處理設(shè)施，使得整個(gè)處理工藝簡(jiǎn)單，反響時(shí)間長(zhǎng)達(dá)12～16小時(shí)，運(yùn)行費(fèi)用高，處理效果根本能到達(dá)國家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)工藝對(duì)絲光、退漿〔PVA〕廢水處理時(shí)，需要進(jìn)展分流預(yù)處理或者堿回收，運(yùn)行本錢大于3.0元/噸水。4對(duì)硫化染料廢水還應(yīng)投加FeSO除硫。處理水難達(dá)標(biāo)排放，且產(chǎn)泥量大。4微波工藝

進(jìn)水集水池1#進(jìn)水集水池1#號(hào)混合器2#號(hào)混合器出水回用或排放濾設(shè)備微波反響器〔WBSZ-2400〕微波后1?；旌掀魑勰嗝撍幚硐到y(tǒng)反響體

2#添加劑泥餅外運(yùn)微波污水處理工藝流程簡(jiǎn)潔，不需要傳統(tǒng)方法的厭氧水解、脫硫等工藝，廣譜性強(qiáng)，占地即可回用。比照分析以2400m3/d印染廢水處理作比照，見下表項(xiàng)項(xiàng)目微波工藝傳統(tǒng)工藝總占地面積300m21000m2〔〕1000～1400元/m31200～1500元/m3運(yùn)行本錢1.2～1.8元/m31.5～2.5元/m3運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)潔簡(jiǎn)單〔4〕.制革廢水鹽濕生皮制革廢水特點(diǎn)：鹽濕生皮制革產(chǎn)生的廢水中含有大量的硫化物、鉻及易產(chǎn)生泡沫的洗滌劑等，傳統(tǒng)工藝洗皮水洗皮水水格柵調(diào)整池〔或預(yù)沉池〕脫硫池預(yù)沉池缺氧水解排放過濾池二淀池接觸氧化池r8.5，沉淀除鉻后再與洗皮水混〔一般活性污泥法、氧化溝法、SBR法、A/O法〕等r簡(jiǎn)潔產(chǎn)生惡臭的H2S氣體，污泥產(chǎn)量大，簡(jiǎn)潔造成二次污染，出水水質(zhì)COD在150mg/L左右，其余污染物根本可達(dá)標(biāo)排放，但排水呈微棕色。蘭皮制革蘭皮制革產(chǎn)生的污水治理時(shí)要求必需將鞣革水分流除鉻預(yù)處理后，在進(jìn)展綜合處理，不允LAS〔陰離子洗滌劑〕濃度高，為提高生物凈水靈敏度〔生物代謝的BO5碳源，通常要投加糖、面粉或尿素等以改善BOD5：LAS〕缺氧水解、接觸氧化及沉淀過濾后，處理水根本達(dá)標(biāo)，COD可掌握在100mg/L。微波工藝進(jìn)水集水池1#號(hào)混合器2#進(jìn)水集水池1#號(hào)混合器2#號(hào)混合器3＃添加劑出水回用或排放濾微波反響器〔WBSZ-2400〕1?；旌掀魑勰嗝撍幚硐到y(tǒng)微波后反響體泥餅外運(yùn) 15182HS氣體產(chǎn)生，適應(yīng)性強(qiáng)，占地面積小，投資強(qiáng)度低，處理水的水質(zhì)效果優(yōu)于國家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，脫色力量強(qiáng)，對(duì)處理水進(jìn)展脫鹽處理后即可回用。2比照分析項(xiàng)目微波工藝傳統(tǒng)工藝以1000m3項(xiàng)目微波工藝傳統(tǒng)工藝總占地面積180m2800m2投資本錢〔含土建、工藝設(shè)備等〕1500～1800元/m32023～2600元/m3運(yùn)行本錢2.5～3.2元/m33.0～3.8元/m3運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)潔簡(jiǎn)單〔5〕.江河湖泊污水凈化〔湖著嚴(yán)峻的污染，治標(biāo)不治本，達(dá)不到地表水環(huán)境的根本要求〔V類水要求。污、底泥清污等一種或幾種方法相結(jié)合來治理。如下：河道污水治理、排入污水處理：泰晤士河流域的治理承受生態(tài)處理措施與污水處理廠相結(jié)合的〔198523個(gè)蘆葦床系統(tǒng)，1988476100萬噸；〔隅田川去除河底污泥400萬立方米，莫斯科河挖出800萬立方米；德國的魯爾河、日本的中川等承受建筑大壩，引水沖污的方式治理，消退了河流的黑臭現(xiàn)象?；に嚕撼惺芙ㄖ髩巍册槍?duì)河流、河湖水治理、底泥清污的綜合治理方式。在壩體之上依據(jù)水的流量和容量設(shè)計(jì)計(jì)算微波能水處理機(jī)組設(shè)備的套數(shù)，上游攔截后的水直接進(jìn)入微波能水處理機(jī)組設(shè)備進(jìn)展處理，經(jīng)過30min左右后，處理后的水流入下游，使得河水污泥還可以輸送至農(nóng)田作為肥料用。通過承受成套的微波污水處理設(shè)備對(duì)局部地區(qū)河道水