微波污水处理技术

微波污水处理技术微波污水处理技术是徐有生教授经过二十年潜心争论制造的专利技术〔专利号:zl99115141.0〕2023年10月获全国制造展览会金奖。2023年通过国家级专家评审。2023年8月荣获“国际绿色产业进展促进会”颁发的《国际绿色环保成果〔产品〕推举证书》，2023年8月通过了ISO9001国际质量治理体系认证。该技术具有单位污水处理工程投资少，占地面积小，反响，即开即停小型分散化等优点.目前属国内首创，国际领先。真正实现了水的可持续利用和污水资源化。是水处理领域中再利用。真正实现了高效、节能、环保的目的。一.微波污水处理原理微波对流体中物质进展选择性加热，对吸波物质有低温催化作用；能够加速流体中固、液生二次污染。将污水送入915兆赫或2450兆赫的微波场中，依据“极性分子理论”，极性分子在微波场作用〔转化为热能损耗〕微波功率Pa，与电场〔磁场〕强度E、物质的损耗角正切tgδ和频率f成正比。物质吸取的微波能全部转化为热能，Pa即为单位时间内，单位物质体积中产生的能量。tgδ即为物质的介电常数。微波除了能加速反响之外，还具有分子间直接作用而引起的“非热效应”。反响的程度除了与反响类型〔例如很简洁超1400℃。水中的污染物是在添加剂与微波的共同作用下，发生猛烈的催化、物中的污染物通过物理及化学作用进展降解、转化，从而到达污水净化。反响过程：1P波(P)10P:水分子、污染物分子2 PHO2 2 HO2 2

HOHO

OH

M*

M:添加剂n nM*mSS波(M*)(SS) n

SS:悬浮物OHRHOR

R:有机物

(M*)n(HOR)m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，使反响加速进展。要的反响条件，到达反响所需要的活化能。更快速。微波在处理水中污染物的同时，也能杀灭水中的细菌、藻类等微生物。其作用原理是由于温度平衡功能失调，发生生理功能紊乱，进而死亡。二.工艺流程及适用范围微波工艺流程的管网工程，对进水的pH，浓度、温度等无特别要求。工艺流程图见图2-1。加药管线加药管线污水管线排泥管线清水排放清水管线进污泥脱水系统微波处理工艺流程高程图 工艺流程格栅：去除污水中较大颗粒.砂石、木块、塑料等大块杂物；混合器：将污水与投加的1＃、2＃添加剂进展充分混合与振荡；微波反响器：污染物与添加剂进展物理化学反响以及微波低温催化的物化反响；沉降过滤设备：实现固液分别，到达排放或回用目的，污泥则脱水外运或用作其他用途。沉淀；氨氮转化为氨气逸出；水中磷转化为不行溶解磷酸盐沉淀去除。2微波技术特点2500吨水的工程，总占地面积不到300m2，其中微波能水处理机组设备仅占地64m2，约为一般活性污泥法处理工艺的1/6—1/10〔传统方法总占地面积大于2023m。2500m³的单套机组的工程安装半个月左右即可完成。设备运行时，每小时耗电仅为40度，折合0.4度/吨水，计算综合运营本钱约为0.5～1.2元/吨水。名称来活性污泥法名称来活性污泥法厌氧UASB和好氧西德设备价格日处理量运行费用源美国〔万元〕1040〔m3/d〕8500〔元/m3〕1.5SBR法70030002.0物化气浮法某污水处理公司1505003.0水解拼装法福建某环保集团80080001.3微波污水处理法辰龙润东环保科技25025000.5－1.2程只需几天即可进入连续运行。杀菌灭藻力量强。微波对菌、藻类有高频穿透作用，杀伤力量极强，在短时间内杀灭微生降与水分别。回用等行业的水处理。出水可达标排放或再利用。由于该工艺的特别性，在操作过程中可以实现随时开机停机，并且不影响出水效果，调试简洁快捷。离排污管网。表2-2.工艺名称 适用范围

投资及优 点 缺 点运行费用中小规模有机废水吨水投资约中小规模有机废水吨水投资约1500水质水量适应性强,运行敏捷,效果对COD、BOD比有要求1.6kw.h好大中型规模氨氮高含量有机废水一次性投资较高适应性强所需池体较多,占地面极大,投资高高负荷有机废水深度处理,大中型规模一次性投资较高出水效果较好所需池体较多,占地面极大,投资高大中型规模,COD高浓度,工业废水比例高的有机废水一次性投资较高抗PH、COD、有毒物质的冲击力量强对环境温度、N、P、C比有要求，占地面极大难沉降细小悬浮物含量高的工业废水吨水投资约1000元.运行费用较高针对性强,出水效果好适用范围有限中小型规模，较适用治理便利，出水水PH及预于工业废水性投资较高质好处理效果影响较大中小型规模，较适用于工业废水吨水投资约2200元.运行费用较高杀菌力量强出水水质较好运行治理简单各种规模，市政污水及多种工业废水1000〔市政污水日处理量大于3万吨〕占地面积小,耐冲击力强,降解物化反响快速,出水效果好，杀菌灭藻能力强A2/OA2/O+生物过滤AB法气浮+过滤超滤臭氧氧化活性炭吸附技术3.适用范围〔1〕.生活污水〔生活小区休闲旅游度假村生活污水处理及中水回用；〔2〕.工业废水：如医院污水、印染污水、电镀污水、造纸废水、电厂循环水、石化污水、洗水水等；〔3〕.江河湖泊污水净化〔4〕.海水淡化依据客户的需求我们不但可以做到达标排放而且可以做到中水回用。三.微波处理污水分析1.生活污水生活污水主要源于日常生活，废水中含有大量的有机污染物，其中包括化粪池溢流出水，厨房洗涤水以及其它洗涤用水等，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纤维素、淀粉、糖类、脂肪、蛋白质和尿素等〔2〕含有大量合成洗涤剂和磷，洗涤剂不简洁被生物降解，磷可以引起水体富养分化〔3〕含有多种微生物，如每毫升生活污水中就〔COD〕250～500mg/l之间，PH值在6～9之间。承受微波水处理工艺时，水中污染物是在添加剂与微波的共同沉淀；氨氮转化为氨气逸出；水中磷转化为不行溶解磷酸盐沉淀。进水集水池1#号混合器2#进水集水池1#号混合器2#号混合器出水回用或排放反响体及微波反响器〔WBSZ-2400〕回集水池污泥脱水处理系统微波后反响体泥饼外运

图3-1.微波污水处理技术流程框图表3-1相关指标及优缺点〔亩/万吨〕单位废水耗能〔KWH/吨废水〕

微波处理方法＜10.3

现行常规处理方法1000.4～0.8单位废水运行费用〔元/吨废水〕单位废水处理本钱〔元/吨废水〕单位废水处理投资〔元/吨废水〕实现废水处理物化反映过程的条件

0.3 0.7～1.20.5～1.2 1.4～1.61000〔＞3万吨/日〕 1300～1400〔＞10万吨/日〕常压下，并且不受环境温度的掌握受环境温度的直接掌握，冬季低温反响进程格外缓慢废水处理过程污染物与水得分别速度

废水进微波场流经约20秒钟出微波场后3分钟即开头沉淀分别

废水由流入反响池至流出反响进程约22小时废水处理过程中的杀灭微生物功能产物再利用

液相和固相或气相中的微生物都已杀灭有价气体可回收再利用；固相无菌100％返回，实现水的可持续利用

无杀灭微生物功能有价气体无法回收；固相须作深坑填埋处理；二次水须作深度处理才能利用对现行常规法废水处理产生的二次水深度处理力量

100％返回再利用，这正是发挥了微波净化水的优点

对二次水的深度处理无能为力规模效益

使废水处理工程小型分散化，堵住污水源头，省掉浩大的排污管网工程

需要建设浩大的排污管网工程，给城市安全带来隐患2工业废水〔1〕.高浓度有机废水〔酒精、酵母、淀粉〕高浓度有机废水主要掌握的污染物为SS值通常大于2023mg/L，有的甚至到达每升上万毫克。.传统工艺进水进水格栅调整池提升泵〔淀粉除外〕生物滤池〔或者接触氧化〕两项厌氧发酵产沼气沉淀池过滤池排放UASB72～96小时，而且在脱硫时对DO的掌握格外严格，否则会有恶臭的H2S气体产生，同时反响温进水集水池进水集水池1#号混合器2#号混合器出水回用或排放滤化设备微波反响器〔WBSZ-2400〕1＃混合器污泥脱水处理系统微波后反响体

1#添加剂 2#添加剂泥饼外运艺处理时间仅为30min，远远低于传统方法的72～96小时。.比照分析以日处理2023吨高浓度有机废水为例：占地面积<300m2>1200m2投资本钱〔含土建、工艺设备等〕1800～2200元/m32500～3000元/m3运行本钱1.2～2.6元/m33.0～4.0元/m3处理时间0.3～0.5小时72～96小时运行维护简洁简单处理效果排放排放项目微波工艺传统工艺项目微波工艺传统工艺CN1C6+C2N+等重金属及有毒类污染物，传统工艺r u i酸氧化剂碱酸氧化剂碱传统工艺

氧化剂含C含C1废水一级氧化反响池二级氧化反响池酸碱废水池复原剂酸C6+废水r复原反响池氧化剂碱复原剂酸地面收集水一级氧化反响池复原反响池混凝剂碱PAM混凝反响池PH调整池慢混池沉淀池排放混凝剂碱PAM前处理废水混凝反响池PH调整池慢混池沉淀池酸化水解池接触氧化池二淀池排放高、运行治理简单〔废水的分类〕等难题。微波处理工艺个工艺流程简洁，占地面积小、投资强度低、运行治理简洁。复原剂复原剂酸C6+废水r复原反响池综合废水池氧化剂碱复原剂 酸地面收集水一级氧化反响池复原反响池CN-1废水酸碱废水前处理废水混合反响罐微波能水处理机组设备沉降过滤设备排放或回用.微波处理电镀废水与传统工艺的比较：传统工艺对电镀厂的废水，要承受分类、收集、综合处理的方法，将电镀废水分为含铬废量的氰化物等诸多因素的影响，COD 的排放值远高于国家一级排放标准废水中大量的重金属、Cr3-3。表3-3：电镀废水处理监测结果 单位：毫克/升〔PH、色度除外〕/样品/结果/名称PHCOD六价铬氰化物铜锌前处理进水1.641820.16211.116.58.15处理后出水7.5640.00.0330.0180.311未检出/样品/结果/名称镉铅镍氨氮磷酸盐总铬前处理进水未检出0.5045.7510.69.461.71处理后出水未检出未检出0.1520.24未检出0.069微波污水处理技术对电镀厂前处理水的处理工程经过长时间运行，充分表达了以下几点：crcr 3CODNH-LA及Cr6+CNC2+,Z2Pb，Ni，总铬等污染因子均有有效的去除率，特别是对COD的效果尤其明显；crcr 3c、微波工艺属物理化学法处理工艺，外界环境条件的变化不影响其处理效果；d、微波工艺处理流程简洁，完全实现了设备化，实现了全自动化掌握，操作便利简洁。e4520小时以上的停留时间。f、该工程承受原设计传统工艺占地面积约1500m2，而承受微波处理工艺占地面积仅有150m2，仅仅是传统工艺的1/10。g、能耗小，该工程设计总功耗为30Kw，实际运行负荷仅为24Kw。h、运行费用低，吨水处理费用为2元〔包含全部添加剂，电费、人工费、固定资产折旧统工艺的处理费用要在6元以上。i、工程投资强度小，投资强度仅为传统工艺的1/5或1/4。j、保证出水稳定达标，经检测各项出水指标都到达省《水污染物排放限值〔DB44/26-2023〕所规定的标准。(3).线路板〔PCB〕废水废水特点：PCB板〔多层板〕在生产制作过程中产生各种废水、废液。主要有去墨显影类、路板废水中的去墨显影类、蚀刻类〔含大量络合铜、重金属酸碱废水等进展分类、收集，处理工艺简单，投资运行本钱高，吨水运行本钱可高达4.5元。传统工艺酸酸去墨显影废液酸化池有机废水池去墨显影清洗水混凝剂PAM菲啉清洗水混凝反响池PH调整池絮凝反响池沉淀池酸化反响池高浓度有机废水去墨酸化后废水传接触氧化池二淀池排放蚀刻清洗水破络反响池混凝反响絮凝反响池沉淀池排放有机铜清洗水混凝剂池碱PAM重金属酸碱废水混凝反响池PH调整池絮凝反响池沉淀池排放破络剂碱破络剂碱PAM酸酸1＃添加剂2＃添加剂去墨显影废液酸化池综合废水池混合反响池微波能反响器去墨显影清洗水破络剂微波后反响体蚀刻清洗水破络反响池沉降过滤设备3＃添加剂有机铜清洗水污泥处理车间排放菲啉清洗水高浓度有机废水去墨酸化后废水泥饼外运重金属酸碱废水比照分析2023m3/dPCB废水处理作比照，见下表项项目微波 工艺传统工艺总占地面积300m22500m2投资本钱〔含土建、工艺设备等〕1000～1500元/m31800～2700元/m3运行本钱1.8～2.7元/m33.5～4.3元/m3运行维护简洁简单〔3〕.印染废水生化性差等特点，属难处理的工业废水。生化法工艺进水进水格栅调整池〔或预沉池〕冷却塔厌氧水解接触氧化排放过滤池沉淀池物化法工艺进水进水格栅调整池〔或预沉池〕气浮装置脱色处理排放过滤池沉淀池传统工艺在用生化法处理印染废水时，常承受氧化沟、A/O等工艺。该工艺要求废水的B/C值大于0.3，且水温要求小于35℃，处理过程中必需有硝化与反硝化处理设施，使得整个处理工艺简单，反响时间长达12～16小时，运行费用高，处理效果根本能到达国家一级排放标准。传统工艺对丝光、退浆〔PVA〕废水处理时，需要进展分流预处理或者碱回收，运行本钱大于3.0元/吨水。4对硫化染料废水还应投加FeSO除硫。处理水难达标排放，且产泥量大。4微波工艺

进水集水池1#进水集水池1#号混合器2#号混合器出水回用或排放滤设备微波反响器〔WBSZ-2400〕微波后1＃混合器污泥脱水处理系统反响体

2#添加剂泥饼外运微波污水处理工艺流程简洁，不需要传统方法的厌氧水解、脱硫等工艺，广谱性强，占地即可回用。比照分析以2400m3/d印染废水处理作比照，见下表项项目微波工艺传统工艺总占地面积300m21000m2〔〕1000～1400元/m31200～1500元/m3运行本钱1.2～1.8元/m31.5～2.5元/m3运行维护简洁简单〔4〕.制革废水盐湿生皮制革废水特点：盐湿生皮制革产生的废水中含有大量的硫化物、铬及易产生泡沫的洗涤剂等，传统工艺洗皮水洗皮水水格栅调整池〔或预沉池〕脱硫池预沉池缺氧水解排放过滤池二淀池接触氧化池r8.5，沉淀除铬后再与洗皮水混〔一般活性污泥法、氧化沟法、SBR法、A/O法〕等r简洁产生恶臭的H2S气体，污泥产量大，简洁造成二次污染，出水水质COD在150mg/L左右，其余污染物根本可达标排放，但排水呈微棕色。兰皮制革兰皮制革产生的污水治理时要求必需将鞣革水分流除铬预处理后，在进展综合处理，不允LAS〔阴离子洗涤剂〕浓度高，为提高生物净水灵敏度〔生物代谢的BO5碳源，通常要投加糖、面粉或尿素等以改善BOD5：LAS〕缺氧水解、接触氧化及沉淀过滤后，处理水根本达标，COD可掌握在100mg/L。微波工艺进水集水池1#号混合器2#进水集水池1#号混合器2#号混合器3＃添加剂出水回用或排放滤微波反响器〔WBSZ-2400〕1＃混合器污泥脱水处理系统微波后反响体泥饼外运 15182HS气体产生，适应性强，占地面积小，投资强度低，处理水的水质效果优于国家一级排放标准，脱色力量强，对处理水进展脱盐处理后即可回用。2比照分析项目微波工艺传统工艺以1000m3项目微波工艺传统工艺总占地面积180m2800m2投资本钱〔含土建、工艺设备等〕1500～1800元/m32023～2600元/m3运行本钱2.5～3.2元/m33.0～3.8元/m3运行维护简洁简单〔5〕.江河湖泊污水净化〔湖着严峻的污染，治标不治本，达不到地表水环境的根本要求〔V类水要求。污、底泥清污等一种或几种方法相结合来治理。如下：河道污水治理、排入污水处理：泰晤士河流域的治理承受生态处理措施与污水处理厂相结合的〔198523个芦苇床系统，1988476100万吨；〔隅田川去除河底污泥400万立方米，莫斯科河挖出800万立方米；德国的鲁尔河、日本的中川等承受建筑大坝，引水冲污的方式治理，消退了河流的黑臭现象。化工艺：承受建筑大坝〔针对河流、河湖水治理、底泥清污的综合治理方式。在坝体之上依据水的流量和容量设计计算微波能水处理机组设备的套数，上游拦截后的水直接进入微波能水处理机组设备进展处理，经过30min左右后，处理后的水流入下游，使得河水污泥还可以输送至农田作为肥料用。通过承受成套的微波污水处理设备对局部地区河道水