微波化学污水处理技术 34页

'微波化学污水处理技术一、技术来源我国于1973年研制成功了915MHz和2450MHz两个频段的磁控管（微波管），所生产的微波源已能供工业化生产的需要。自可以工业化生产并使用的微波源出现以后，微波能在工业生产中的应用技术得到广泛的研究，使得微波能应用技术日趋成熟；随着工业的发展，环境污染越来越严重，人们也在不断寻求新技术以期更有效解决环境问题。于是，1986年，微波能被应用于水处理的研究开始，至1992年历时七年先后投入超过1400万元，设计生产出世界上第一台“微波化学污水处理机组设备”，经过多位科学家的共同努力，于1999年“微波化学污水处理机组设备”取得突破性进展，获得成功，在水处理领域表现出良好的效果。在此基础上北京润泽东方环保科技有限公司（以下简称我公司）设计生产出工业化微波化学污水处理机组设备，并形成了微波化学污水处理技术工艺。在此基础上，我公司在北京大兴区建立微波化学污水处理技术示范基地，于2002年4月一次性运行成功，进行了北京大兴滨河污水（含工业污水、生活污水等综合性市政污水）的处理，经中国环境监测总站实地取样检测，全部理化指标达到（部分远低于）国家二类污染物最高允许排放标准的一级标准，效果显著。此后，我公司与市政管理委员会协作对北京市垃圾发酵浓浆进行工业试验，也取得了良好的效果。石化公司生活水深度处理工业化回用工程， 电厂二次水深度处理工程等，其出水指标已达到甲方要求。目前，中山市三角镇高平污水处理有限公司三期电镀前处理废水微波化学污水处理改造工程已经进入验收阶段，兰州石化公司二期生活水微波化学污水深度处理回用工程已进入安装调试阶段。我公司一直从事微波技术在水处理中的应用研究，已申报了国家专利8项（其中获准专利6项）。目前，微波化学污水处理机组设备已完成了第三代产品更新换代，并投放市场。微波化学污水处理机组设备经北京市职业病防治研究所实地检测，其微波泄漏量远远低于国家标准，证明对人体绝对安全；该技术的创新性经国家科技查新中心检索，国内外无先例，处于国际领先水平；该技术的企业标准注册和技术注册已经在北京市技术监督局注册备案。该设备已通过甘肃省环境科学学会技术鉴定委员会鉴定。微波化学污水处理技术在水处理领域中的应用效果，经专家、学者现场检测认定是水处理领域的一项革命性的技术，该技术与传统工艺方法相比具有工程投资少、占地面积小、污水中的污染物降解物化反应迅速、对进水浓度和温度限制少、工程小型分散化、运行成本低、广谱性强、操作弹性大、杀菌灭藻能力强、不产生二次污染、固液分离迅速、出水效果好、可实现污水回用及污水资源化利用等优点。微波化学污水处理技术必将使水治理事业发生深刻的变化，产生轰动性社会效益、经济效益和环境效益。 二、技术原理2.1微波概述微波是指波长为１mm～1m，频率为300MHz～300000MHz的电磁波，由于微波的频率很高，所以亦称为超高频电磁波。微波频段的具体划分见表2-1。表2-1.　微波频段范围频率范围／MHz波段中心波长／m常用主频率／MHz波长／m890～940L0.3309150.3282400～2500S0.12224500.1225725～5875C0.05258000.05222000～22250K0.014221250.014目前只有915MHz和2450MHz被广泛应用，在较高的两个频段还没有合适的大功率工业设备。将微波化学与污水处理相结合是润泽东方的一项独创专利技术。2005年，我公司的第三代换代产品突破性地采用了脉冲微波，较第二代设备而言，单机电机功率由原来的20kw降至0.5kw，峰值功率由原来的17kw大幅提升至417kw，大大降低了电耗，这不得不说是一项历史性的突破，润泽东方人再一次成为节能技术的先锋军。2.1微波化学污水处理技术原理 微波对流体中物质进行选择性加热，对吸波物质有低温催化作用；加速流体中固、液分离作用；低温杀菌作用；均匀加热功能；迅速升温作用；不产生二次污染等。微波化学污水处理技术是水处理领域中一场崭新的革命，是一代具有突破性、创新性、广谱性的水处理技术。微波化学污水处理技术不同于传统的污水处理方法，它通过微波场对吸波物质的选择性加热、低温催化、快速穿透等功能，达到去污除浊杀菌的效果。经微波化学污水处理技术处理后的水，可全部再利用，从而实现污水处理工程的实用、高效、节能、环保、低运行费用。微波化学污水处理技术的基础是“极性分子理论”。外加微波场可使这些极性分子因趋向作用而发生频率极高的振荡运动，消耗能量而发热。在微波场中物质的吸波与否和吸波强弱，与该物质的电性质有关。实验证明，在单位体积的物质内被吸收的（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成正比关系。物质在微波场中吸收的微波能全部转化为热能，所以Pa即为单位时间内在单位体积物质中产生的能量。tgδ值与该物质的介电常数、介电损耗相关的量，而物质的介电常数、介电损耗又与该物质当时的其它多种因素相关。根据此“极性分子理论”，微波不仅可以加快化学反应，在一定条件下也能抑制反应的进行。除此之外，微波还可以改变反应的途径。微波对化学反应的作用除了对反应加热引起反应速率改变以外，还具有电磁场对反应分子间行为的直接作用而引起的所谓“非热效应” 。微波对反应的作用程度除了与反应类型有关外，还与微波的强度、频率、调制方式及环境条件有关。此外，由于化学反应是一个非平衡系统，旧的物质在不断消耗，新的物质在不断生成，各相界面可能发生随机的变化；与此同时系统的宏观电磁特性也在发生变化，而且在微波辐射下这种变化还与所用的微波紧密相关。然而，许多有机化合物都不直接明显地吸收微波，但可以利用某种强烈吸收微波的“敏化剂”把微波能传给这些物质而诱发化学反应。利用这些“敏化剂”就可以在微波辐射下实现某些催化反应，这就是所谓微波诱导催化反应。高强度连续波微波辐射聚焦到某种“敏化剂”的表面，由于“敏化剂”表面点位与微波能的强烈相互作用，微波能将被转变成热能，从而使某些表面点位选择性的被很快加热至很高温度（例如很容易超过1400℃）。尽管反应其中的水没有明显升温，但已产生高温高压的作用，当水中的有机污染物与受激发的表面点位接触时却可发生反应。“敏化剂”的作用不仅仅在于把热能聚焦，而且还可以借它与反应物和产物相互作用的选择性而影响反应的进程。微波化学污水处理技术就是利用微波对化学反应的这些作用，对水中的污染物通过物理及化学作用进行降解、转化，从而实现污水净化的目的。此反应机理包括以下反应过程：P:水分子、污染物种分子M:敏化剂SS:悬浮物R:有机物种等 1)微波能的化学作用：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：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)能够加热和极化水及污染物分子，使絮凝剂与污染物之间形成的共聚物的沉淀反应更完全、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。其作用原理是由于微波辐射的热效应，即微波辐射场照射生物体，引起生物体组织器官的加热作用而产生的生理影响和抑制、伤害作用。组成细胞的极性分子在外加微波场的作用下升温发热，从而导致生物体细胞组织温度升高。当微波功率密度较大，生物体产热过多，超过了体温调节能力，生物体的温度平衡功能失调，体温上升，于是生物体发生生理功能紊乱并发生病理变化，进而死亡。三、工艺流程及适用范围3.1污水处理工艺流程 微波化学污水处理工艺不同于传统的污水处理工艺，其优点是工艺流程大大简化，且减少大量的管网工程，对进水的pH，浓度、温度等无特殊要求，工艺流程图见图3-1。图3－1流程说明：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；调节池：调节水量和水质，降低对后续处理构筑物的冲击负荷； 混合器：将污水与投加的1＃、2＃添加剂进行充分混合与振荡；微波反应器：污染物与添加剂进行物理化学反应以及微波低温催化的物化反应；沉降过滤一体化设备：实现固液分离，达到排放或回用目的，污泥则脱水外运或用作其他用途。水中污染物是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结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。3.2技术特点微波化学污水处理技术在水处理领域内不是万能的，也不是唯一的方法，但因其可靠性、稳定性、先进性、突破性、广谱性和高效性等诸多优点，可以作为首选的水处理方法，它有其他传统的水处理方法无可比拟的优势：1、工艺流程短，絮凝沉淀速度快，占地面积小。用微波化学污水处理技术日处理2400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，约为普通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2000m2）。 2、工程投资强度低，建设工期短。由于设备本身的独特性，不必铺设庞大的管网和水池，土建简单；设备结构紧凑，且为组块拼装式，施工安装快捷方便，大大缩短工期，日处理量为2400m³的单套机组的工程安装半个月左右即可完成。设备运行时，小时耗电仅为40度，折合0.4度/吨水，计算综合运营成本约为0.5～1.2元/吨水。表3-1：污水处理设备价格与运行费用的比较名称来源设备价格（万元）日处理量（m3/d）运行费用（元/m3）活性污泥法美国104085001.5厌氧UASB和好氧SBR法西德70030002..0物化气浮法广州某污水处理公司15050030.水解拼装法福建某环保集团80080001.3微波化学污水处理法北京润泽东方环保科技有限公司19824000.5－1.23、调试周期短。由于工艺流程短，没有多个单元的繁杂的调试和联机调试阶段，一般调试过程只需几天即可进入连续运行。4、杀菌灭藻能力强。微波对菌、藻类有高频穿透作用，杀伤能力极强，在短时间内杀灭微生物，有很强的杀菌灭藻功能，其中蓝藻在微波场中只需非常短的时间即由微细粒汇聚呈大颗粒变黄沉降与水分离。5、适应性强，处理效率高。微波化学污水处理技术可广泛应用于市政污水、工业废水、小区中水回用等行业的水处理，可以作为任何工艺的一部分进行应用处理。微波化学污水处理技术可实现污水的持续再利用，出水可达标排放或再利用。 6、该机组设备在运行中可以实现即开即停。由于该工艺的特殊性，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，调节简单快捷。7、实现工程小型分散化、设备化。当前的污水处理工程提倡向小型分散化和设备化发展，直接堵住污染源头，省掉城市建设中埋设庞大的地下长距离排污管道网。目前常规的污水处理工艺不但占地面积大，而且还需要建设庞大的市政排污管网工程，这样就要投入大量的资金，也为社会、国家以及城市建设埋下了巨大的隐患。微波化学污水处理技术无疑就是实现工程小型分散化、设备化最佳的选择，同其他水处理的成套设备相比有很大的优势。表3-2.微波化学污水处理技术与几种常用工艺对比表工艺名称适用范围投资及运行费用优点缺点SBR中小规模有机废水吨水投资约1500元.吨水电耗1.6kw.h水质水量适应性强,运行灵活,效果好对COD、BOD比有要求A2/O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A2/O+生物过滤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 AB法大中型规模,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、有毒物质的冲击能力强对环境温度、N、P、C比有要求，占地面极大气浮+过滤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超滤中小型规模，较适用于工业废水运行费用低，一次性投资较高管理方便，出水水质好受温度、PH及预处理效果影响较大臭氧氧化+活性炭吸附中小型规模，较适用于工业废水吨水投资约2200元.运行费用较高杀菌能力强出水水质较好运行管理复杂微波化学污水处理技术各种规模，市政污水及多种工业废水投资较低，吨水投资约1000元.占地面积小,耐冲击力强,降解物化反应迅速,出水效果好，杀菌灭藻能力强3.3适用范围生活污水：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；工业废水：如印染污水、电镀污水、造纸废水、电厂循环水、石化污水、洗水厂污水、酒精制糖污水、淀粉厂污水、填埋场垃圾渗滤液、生禽养殖屠宰场废水、选矿提炼厂污水等；江河湖泊污水净化海水淡化 根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。四、示范工程4.1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，洗涤剂不容易被生物讲解，磷可以引起水体富营养化；（3）含有多种微生物，如每毫升生活污水中就含有几百万个细菌，并含有多种病原体。生活污水的化学好氧量（COD）含量不高，一般在250～500mg/l之间，PH值在6～9之间。采用微波水处理工艺时，水中污染物是在敏化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敏化剂的共同作用下，被分解为小分子，与剂结合生成速沉絮体物去除；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。污泥脱水处理系统泥饼外运回集水池微波反应器（WBSZ-2400）出水回用或排放反应体及沉淀过滤一体化设备1#号混合器2#号混合器集水池1#敏化剂2#添加剂进水微波后反应体 图4-1.微波化学污水处理技术流程框图对生活污水的处理，微波化学污水处理技术比传统的污水处理技术有很多技术优势，具体见表4-1表4-1对于城市生活废水微波处理法和现行常规法的比较相关指标及优缺点微波处理方法现行常规处理方法占地面积（亩/万吨）＜1100单位废水耗能（KWH/吨废水）0.30.4～0.8单位废水运行费用（元/吨废水）0.30.7～1.2单位废水处理成本（元/吨废水）＜0.81.4～1.6单位废水处理投资（元/吨废水）800（＞2000吨/日）1300～1400（＞10万吨/日）实现废水处理物化反映过程的条件常压下，并且不受环境温度的控制受环境温度的直接控制，冬季低温反应进程十分缓慢废水处理过程污染物与水得分离速度废水进微波场流经约20秒钟出微波场后3分钟即开始沉淀分离废水由流入反应池至流出反应进程约12小时 废水处理过程中的杀灭微生物功能液相和固相或气相中的微生物都已杀灭无杀灭微生物功能产物再利用有价气体可回收再利用；固相无菌可作复合肥；清水无菌可100％返回，实现水的可持续利用有价气体无法回收；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能力二次水经微波净化后可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，省掉庞大的排污管网工程需要建设庞大的排污管网工程，给城市安全带来隐患兰州石化公司生活污水新鲜水回用工程兰州石化公司是我国西北地区最大的炼油化工基地，随着千万吨级炼油基地的建成，企业所需生产用水大量增加，这就需要企业必须对本企业的污水进行深度处理进行回用。经我公司与兰州石化公司协商，确定微波污水处理技术实验方案，方案包括三部分：炼油生产污水处理实验、炼油生产污水与生活污水混合水处理实验、生活污水处理实验。I.生活污水处理实验该次实验主要是针对兰州石化公司东区生活污水进行处理实验，水质构成主要是兰炼厂前所辖居民区、商业区生活废水、部分工业区生活废水。 ①实验规模由于本次实验受来水泵量的限制，设计处理流量为30m3/h。②工艺流程1#敏化剂化粪池或其处理设备１＃混合器集水池2#添加剂生活污水格栅2＃混合器微波反应器反应体及沉降过滤体机出水该工艺流程中没有污泥处理部分，按厂方的要求，对所产生的污泥统一排到厂方的老三套污泥处理系统。③处理效果表4-2.生活污水试验处理效果分析表单位：mg/L排放口石油类硫化物挥发酚氰化物COD悬浮物氨氮氯根硬度BOD5细菌总数,个/L原水12.20.0020.0120.00410994.814.595.527049.3198667出水1.00.0000.0040.00215.88.1842.12304.31693.3去除率％91.8100.066.750.085.591.544.855.914.891.399.1生活污水实验平均进出水水质指标见表4-2。本次实验达到了厂方要求的回用水质标准，满足厂方所需的工业新鲜水补充水质标准。2006年，兰石化400t/h的全自动控制工程顺利进入安装调试阶段。 综上所述，微波化学污水处理技术对生活废水的处理有良好的效果，充分显示了该技术的优势。4.2工业废水4.2.1高浓度有机废水（酒精、酵母、淀粉）高浓度有机废水主要控制的污染物为COD、BOD、SS等，其污染物浓度高，COD值通常大于2000mg/L，有的甚至达到上万毫克升。格栅调节池提升泵脱硫处理（淀粉除外）两项厌氧发酵产沼气生物滤池（或者接触氧化）进水沉淀池过滤池排放传统工艺传统工艺在处理此类废水时，常采用UASB厌氧发酵＋氧化法来处理，工艺处理时间长，约72～96小时，而且在脱硫时对DO的控制非常严格，否则会有恶臭的H2S气体产生，同时反应温度高，需要维持在中温35℃，能耗高；在回收沼气能源时不稳定，排放水的COD值大于150mg/L。污泥脱水处理系统泥饼外运回1＃混合器微波反应器（WBSZ-2400）出水回用或排放反应体及沉淀过滤一体化设备1#号混合器2#号混合器集水池1#敏化剂2#添加剂进水微波化学工艺 微波后反应体微波化学污水处理工艺流程简单，对高浓度有机废水处理时，不像传统的方法那样必须要有加热控温装置和脱硫预处理设施，微波工艺处理时间仅为30min，远远低于传统方法的72～96小时。对比分析以日处理2000吨高浓度有机废水为例：项目传统工艺微波化学工艺占地面积>1200m2<300m2投资成本（含土建、工艺设备等）2500～3000元/m31800～2200元/m3运行成本3.0～4.0元/m31.2～2.6元/m3HRT72～96小时0.3～0.5小时运行维护复杂简单处理效果排放排放 4.2.2电镀废水电镀废水特点：一般电镀废水中含有CN－1、Cr6+、Cu2+、Ni+等重金属及有毒类污染物，传统工艺需要分类收集，进行预处理后再进行混合混凝化学处理，而电镀废水采用传统工艺处理成功与否的关键在于各种电镀废水是否严格的按照分类进行收集。传统工艺含Cr6+废水还原反应池还原剂酸地面收集水一级氧化反应池氧化剂碱还原反应池还原剂酸含CN－1废水酸碱废水池一级氧化反应池氧化剂酸二级氧化反应池氧化剂碱混凝反应池排放PH调整池碱慢混池PAM混凝剂沉淀池前处理废水混凝反应池PH调整池碱慢混池PAM混凝剂沉淀池酸化水解池排放接触氧化池二淀池 由传统的工艺流程可以看出，传统方法在处理电镀废水时，工艺流程复杂，占地面积大、废水反应时间长、投资运行成本高、运行管理复杂（废水的分类收集犹是如此）等难题。微波化学污水处理工艺含CN-1废水酸碱废水前处理废水含Cr6+废水还原反应池还原剂酸地面收集水一级氧化反应池氧化剂碱还原反应池还原剂酸综合废水池混合反应罐微波能水处理机组设备沉降过滤设备排放或回用3#添加剂微波后反应体2#添加剂1＃敏化剂由电镀废水的微波化学污水处理工艺可以看出，只需要将废水中的含铬废水和地面收集水经还原剂单独处理即可，整个工艺流程简单，占地面积小、投资强度低、运行管理简单。中山市高平污水处理有限公司电镀前处理废水工程中山市三角镇高平污水处理有限公司是一家在电镀废水治理领域走在全国前列的污水处理厂。该电镀污水处理厂对工业区内的27家电镀厂的废水采用分类、收集、综合处理的方法，将电镀废水分为含铬废水、含氰废水、综合废水、前处理废水和混排废水等5种，收集后进行集中处理，取得了很好的效果。但在前处理废水的治理中，由于电镀企业对镀件进行除油、除锈、除腊时，排放的废水中含有大量的表面活性剂、光亮剂、油类、重金属以及高含量的氰化物，CODCr 的排放值一直远高于广东省的一级排放标准，在中山市关于电镀废水全因子达标的要求下，电镀废水中的COD问题也就必须得到治理。由于电镀前处理废水中含有大量的重金属、氰化物等有毒物质，采用传统的生化法进行处理时面临极大的挑战，针对该电镀前处理废水的特点，我公司采用微波化学污水处理工艺对前处理废水进行了中试，并顺利完成了对该前处理废水的治理工程。结果表明，采用我公司的工艺不仅降低了该工程投资，而且还使其污水处理能力和处理效果大大提高。其水质监测结果见表4-3。表4-3：高平污水处理有限公司废水处理监测结果单位：毫克/升（PH、色度除外）分析样品结果名称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未检出分析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注：广东省《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）北京润泽东方环保科技有限公司微波化学污水处理技术对电镀厂前处理水的处理中山工程经过长时间运行，充分体现了以下几点：1、微波化学污水处理工艺对CODcr、NH3-N、动植物油、磷酸盐、LAS及Cr6+，CN－，Cu2+,Zn2+，Pb，Ni，总铬等污染因子均有有效的去除率，特别是对CODcr的效果尤其明显；2、对污水种类有较好的适应性，耐水质变化冲击能力大，能有效去除多种污染物；3、微波化学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； 4、微波化学工艺处理流程简单，完全实现了设备化，实现了全自动化控制，操作方便简单。5、废水处理过程中废水反应停留时间只需要45分钟，远远小于传统工艺20小时以上的停留时间。6、中山工程采用原设计传统工艺占地面积约1500m2，而采用微波化学处理工艺占地面积仅有150m2，仅仅是传统工艺的1/10。7、能耗小，该工程设计总功耗为30Kw，实际运行负荷仅为24Kw。8、运行费用低，吨水处理费用为2元（包含敏化剂等所有添加剂，电费、人工费、固定资产折旧），而传统工艺的处理费用要在6元以上。9、工程投资强度小，投资强度仅为传统工艺的1/5至1/4。10、保证出水稳定达标，经检测各项出水指标都达到广东省《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）所规定的标准。4.2.3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、蚀刻类、重金属酸碱类等，传统工艺需要进行分类收集单独处理，方可达标。 去墨显影废液去墨显影清洗水酸化池酸有机废水池菲啉清洗水高浓度有机废水去墨酸化后废水混凝反应池混凝剂PH调整池絮凝反应池PAM沉淀池酸化反应池接触氧化池二淀池排放蚀刻清洗水有机铜清洗水破络反应池破络剂混凝反应池絮凝反应池PAM沉淀池排放碱重金属酸碱废水混凝反应池混凝剂PH调整池絮凝反应池PAM沉淀池排放碱传统工艺传统工艺需要对线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行分类、收集，处理工艺复杂，投资运行成本高，吨水运行成本可高达4.5元。微波化学工艺2＃添加剂1＃敏化剂去墨显影废液去墨显影清洗水酸化池酸综合废水池混合反应池微波能反应器破络反应池破络剂沉降过滤一体化设备微波后反应体蚀刻清洗水 污泥处理车间3＃添加剂有机铜清洗水排放菲啉清洗水泥饼外运高浓度有机废水去墨酸化后废水重金属酸碱废水对比分析以中山市2000m3/dPCB废水处理作对比，见下表项目传统工艺微波化学工艺总占地面积2500m2300m2投资成本（含土建、工艺设备等）1800～2700元/m31000～1500元/m3运行成本3.5～4.3元/m31.8～2.7元/m3运行维护复杂简单4.2.4印染废水废水特点：印染废水具有水量大、有机污染物含量高、色度深、碱性大、水质变化大、可生化性差等特点，属难处理的工业废水。传统工艺生化法 格栅调节池（或预沉池）冷却塔厌氧水解接触氧化沉淀池过滤池排放进水物化法格栅调节池（或预沉池）气浮装置脱色处理沉淀池过滤池排放进水传统工艺在用生化法处理印染废水时，常采用氧化沟、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℃，处理过程中必须有硝化与反硝化处理设施，使得整个处理工艺复杂，反应时间长达12～16小时，运行费用高，处理效果基本能达到国家一级排放标准。传统工艺对丝光、退浆（PVA）废水处理时，需要进行分流预处理或者碱回收，运行成本大于3.0元/吨水。传统工艺在用物化法处理印染废水时，受工艺所限，往往需要投加大量的脱色剂和净水剂，对硫化染料废水还应投加FeSO4除硫。处理水难达标排放，且产泥量大。微波化学工艺污泥脱水处理系统泥饼外运回1＃混合器微波反应器（WBSZ-2400）出水回用或排放反应体及沉淀过滤一体化设备1#号混合器2#号混合器集水池1#敏化剂2#添加剂进水 微波后反应体微波化学污水处理工艺流程简单，不需要传统方法的厌氧水解、脱硫等工艺，广谱性强，占地面积小，投资强度低，对印染废水的处理效果优于国家一级排放标准，脱色能力强，脱盐处理后即可回用。对比分析以2400m3/d印染废水处理作对比，见下表项目传统工艺微波化学工艺总占地面积1000m2300m2投资成本（含土建、工艺设备等）1200～1500元/m31000～1400元/m3运行成本1.5～2.5元/m31.2～1.8元/m3运行维护复杂简单2＃添加剂微波后反应体3＃添加剂广东彩艳股份有限公司印染废水系统试验流程示图1＃.敏化剂一．河水净化系统清水泵会城河水3000m3/d清水池沉淀过滤器微波反应器浊水泵浊水池格删池排泥生产供水管网2＃添加剂微波后反应体#1.敏化剂二．废水处理中水回用系统3＃添加剂5000m3/d提升泵 沉淀过滤器微波反应器混合器调节池印染废水循环泵4000m3/d往生产供水管网中水池4%NaCL(再生盐液)一．软化水系统软水泵2000m3/d供印染软化水管网排污清(中)水池软化池软化器原水水质（PH值UNJT，色度PCO温度℃其余mg/L）一．会城河水表01项目PH值色度温度CODcrNH3-N总硬度参数6.5-7.5＜30＜25＜200＜20＜70注：枯水期退潮时的污染浓度增大，有异味。二．印染废水表02项目PH值色度SSBOD5CODcrNH3-NCL-总硬度参数6-9＜800＜1000＜100　　　＜500＜30＜20＜100注：总硬度以CaCO3计排放标准（印染废水执行DB44/26第二时段二类一级）表03项目PH值色度SSBOD5CODcrNH3-NCL-总硬度指标6-9507020　　901050．5 出水水质一．河水净化生产供水（PH值UN1T，色度PCO，浊度NTU，其余mg/L）表04项目PH值色度浊度CODcrNH3-NOiL指标6.5-7.5＜10＜3＜50＜5＜1.0二．废水处理循环回用中水表05项目PH值色度BOD5CODcrNH3-NOiL氯含量总硬度指标6-7＜3＜5＜50＜1＜0.1＜10＜40三．软化水质表06项目PH值色度CODcrNH3-N铁盐锰盐氯含量总硬度指标6-7＜1＜30＜1＜0.1＜0.052＜10＜25注：总硬度以CaCO3计，无色无臭透明4.2.5制革废水1）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，油脂含量高，色度高。传统工艺格栅调节池（或预沉池）脱硫池缺氧水解洗皮水水预沉池二淀池过滤池排放接触氧化池 传统工艺需要将鞣革含Cr废水进行分流预处理，调节pH值在8.5，沉淀除铬后再与洗皮水混合后进入生化处理系统。传统生化处理系统（普通活性污泥法、氧化沟法、SBR法、A/O法）等容易产生恶臭的H2S气体，污泥产量大，容易造成二次污染，出水水质COD在150mg/L左右，其余污染物基本可达标排放，但排水呈微棕色。2）兰皮制革兰皮制革产生的污水治理时要求必须将鞣革水分流除铬预处理后，在进行综合处理，不允许混流。由于兰皮制革污水的可生化性较差、化学药品、助剂及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BOD5碳源），通常要投加糖、面粉或尿素等以改善BOD5：N：P大于200：5：1的生物代谢养料结构，故而运行操作复杂，而且增加了处理成本，处理时间长，约为18～20小时。兰皮制革污水经分流、气浮（除泡、除LAS）缺氧水解、接触氧化及沉淀过滤后，处理水基本达标，COD可控制在100mg/L。微波化学工艺污泥脱水处理系统泥饼外运回1＃混合器微波反应器（WBSZ-2400）出水回用或排放反应体及沉淀过滤一体化设备1#号混合器2#号混合器集水池1#敏化剂2#添加剂进水3＃添加剂微波后反应体 微波化学污水处理工艺对制革废水处理时，不需要分流预处理，处理水没有恶臭的H2S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，脱色能力强，对处理水进行脱盐处理后即可回用。对比分析以1000m3/d制革废水处理作对比，见下表项目传统工艺微波化学工艺总占地面积800m2180m2投资成本（含土建、工艺设备等）2000～2600元/m31500～1800元/m3运行成本3.0～3.8元/m32.5～3.2元/m3运行维护复杂简单4.3江河湖泊污水净化在我国工业的高速发展过程中，由于大量未经治理或未达标治理的工农业与生活污水进入河道湖泊，远远超过了它的纳污能力，使得河流湖泊受到严重的污染，氮、磷的超标排放造成了河流湖泊的富营养化，使得水质恶化变黑，动植物大量死亡。同时，许多污染物由于自身的特性以及在河流中发生的物理及化学反应而沉淀在河流湖泊底部成为河（湖）底污泥。随着未达标水的持续排入，加上底泥不断的与河水进行污染物的交换，虽然某些河流湖泊经过治理，但仍然存在着严重的污染，治标不治本，达不到地表水环境的基本要求（V类水要求）。 目前，国内外对河流湖泊水治理成功的案例往往采用河道湖泊污水治理、建筑大坝引水冲污、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采用生态处理措施与污水处理厂相结合的方式（1985年在泰晤士河流域的沃尔登兴建第一个芦苇床系统，尔后又陆续建造了23个芦苇床系统，1988年全流域运行的污水处理厂有476座，其中最大的贝克顿污水处理厂日处理能力100万吨）；引水冲污、污泥疏浚：日本的隅田川河俄罗斯的莫斯科河均采用引水冲污、污泥疏浚的治理措施（隅田川清除河底污泥400万立方米，莫斯科河挖出800万立方米）；建筑大坝、引水冲污：德国的鲁尔河、日本的中川等采用建筑大坝，引水冲污的方式治理，消除了河流的黑臭现象。根据微波能水处理机组设备的处理效果及安装特点，我公司提出了江河、湖泊水的微波净化工艺：采用建筑大坝（针对河流）、河湖水治理、底泥清污的综合治理方式。在坝体之上根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行处理，经过30min左右后，处理后的水流入下游，使得河水清澈，在治理后重新恢复河道的水域功能，消除了黑臭现象，同时经微波能水处理设备处理后的水是经过微波的强杀菌和灭藻处理，因此不会产生河水的二次污染。经沉降过滤处理后所排放的污泥还可以输送至农田作为肥料用。 通过采用成套的微波化学水处理设备对部分地区河道水处理情况见下表：高氮磷污水微波化学处理检测数据水样名称色度CODSS氨氮总磷PH北京大兴宾河水原水9053748346.54.788出水837.57313.80.047.4去除率91%93%84.90%70%99%　海口生产螺旋藻废水原水1013399832.0732.39.62出水91530.070.067.6去除率91.90%95.57%99.69%96.62%99.80%　经微波处理后的水氮和磷的排放远低于国家的排放标准，彻底解决了水体富营养化的问题。4.4海水淡化我国是世界上13个缺水国之一，而且水资源的时空分布严重不均衡，中国的水资源占有量仅居世界第108位。2010年后，中国将进入严重的缺水期；2030年，中国将达到缺水高峰期。在许多经济发达的国家和地区，也都面临着缺水的问题。在90年代，人们已把目光投向了大海——利用海水淡化技术增加淡水的资源量。 现在世界上广泛采用的海水淡化法已达几十种，在实践中被认为行之有效的方法包括：海水整流淡化法（多级闪蒸海水淡化法MSF、多效蒸发海水淡化法ME、压气蒸馏海水淡化法VC、太阳能蒸馏海水淡化法、膜蒸馏海水淡化法）、海水反渗透淡化法、海水电渗析淡化法、冰冻海水淡化法、离子交换淡化法等。但这些方法都存在着建厂投资费用大、能耗高、设备维修费用高、运营成本高等问题。我公司的脉冲微波能海水淡化工艺流程见图4-1。海水经脉冲微波能技术处理后产生的淡水，可适用于冲厕、冲洗道路、消防、园林绿化和建筑施工等多方面用水，而且吨水价格低于现有的用水价格。脉冲微波反应器海水1＃混合器2＃混合器沉淀池1＃敏化剂2＃添加剂沉淀物外运或再利用滤膜吸附装置过滤器饮用水图4-1脉冲微波能海水淡化处理工艺流程图五、结论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80％以上；出水中的氨氮和阴离子洗涤剂的去除率在45％和70％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3～5％。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。微波化学污水处理技术在国内外无先例，处于世界先进水平。 微波化学污水处理技术在治理江河湖泊，净化水体，改善水资源生态环境方面独具特点，可快速去污、高效杀菌，可靠除藻，达到去浊变清的目的，对水体不产生二次污染。将污水逐渐置换澄清，生成絮体物，快速沉降，覆盖于底部污泥层上，防止水质的进一步恶化。为保护人类赖以生存的自然生态环境，彻底解决水资源问题，保护我们的绿色家园，让微波化学污水处理技术把不可能变成可能！目录一、技术来源1二、技术原理32.1微波概述32.1微波化学污水处理技术原理3三、工艺流程及适用范围73.1污水处理工艺流程73.2技术特点83.3适用范围12四、示范工程124.1生活污水124.2工业废水174.2.1高浓度有机废水（酒精、酵母、淀粉）17 4.2.2电镀废水194.2.3线路板（PCB）废水234.2.4印染废水254.2.5制革废水294.3江河湖泊污水净化314.4海水淡化33五、结论34'