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水汙染治理

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汙水處理
汙水處理對流體中物質進行選擇性加熱,對吸波物質有低溫催化作用;微波汙水處理成套設備能夠加速流體中固、液分離;微波一體化汙水處理具有低溫殺菌、均勻加熱、迅速升溫、快速穿透等功能,達到去汙除濁殺菌的效果,不產生二次汙染。
 一、微波化學汙水處理原理
微波對流體中物質進行選擇性加熱,對吸波物質有低溫催化作用;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。達到去汙除濁殺菌的效果,不產生二次汙染。對不能直接與微波耦合的有機化合物,可通過添加劑把微波能傳給這些物質而誘發化學反應。在添加劑的作用下溫度迅速升高(例如很容易超1400℃)。水中的汙染物是在添加劑與微波的共同作用下,發生劇烈的催化、物理化學反應,轉化成不可溶物質或氣體從水中分離,水中的大分子、難降解有機汙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澱,氨氮轉化為氨氣逸出,水中磷轉化為不可溶解磷酸鹽沉澱去除。對水中的汙染物通過物理及化學作用進行降解、轉化,從而達到汙水淨化。
二、微波化學汙水處理工藝流程
1. 微波汙水處理工藝與傳統的汙水處理工藝相比,其優點是工藝流程大大簡化,且減少大量管網工程,對進水的pH濃度、溫度等無特殊要求。
2.  調節池:調節水量和水質,降低對後續處理構築物的衝擊負荷;
3.  混合器:將汙水與投加的1#、2#添加劑進行充分混合與振蕩;
4.  微波反應器:汙染物與添加劑進行物理化學反應以及微波低溫催化的物化反應;
5.  沉降過濾設備:實現固液分離,達到排放或回用目的,汙泥則脫水外運或用作其他用途。
6.  水中汙染物是在添加劑與微波的共同作用下,發生劇烈的催化、物理化學反應,轉化成不可溶物質或氣體從水中分離,水中的大分子、難降解的有機汙染物在微波及添加劑的共同作用下,被分解為小分子,與添加劑結合生成速沉絮體物去除;金屬離子可直接與添加劑結合生成速沉絮體物沉澱;氨氮轉化為氨氣逸出;水中磷轉化為不可溶解磷酸鹽沉澱去除。
三 、微波化學汙水處理技術特點
1.  工藝流程短,絮凝沉澱速度快,占地麵積小。用微波汙水處理技術日處理2500噸水的工程,總占地麵積不到300m2,其中微波能水處理機組設備僅占地64 m2,約為普通活性汙泥法處理工藝的1/6—1/10(傳統方法總占地麵積大於2000m2);
2.  工程投資強度低,建設工期短。由於設備本身的獨特性,不必鋪設龐大的管網和水池,土建簡單;設備結構緊湊,且為組塊拚裝式,施工安裝快捷方便,大大縮短工期,日處理量為2500m³的單套機組的工程安裝半個月左右即可完成。設備運行時,每小時耗電僅為40度,折合0.4度電/噸水,計算綜合運營成本約為0.5~1.2元/噸;
3.  調試周期短。由於工藝流程短,沒有多個單元的繁雜的調試和聯機調試階段,一般調試過程隻需幾天即可進入連續運行;
4.  殺菌滅藻能力強。微波對菌、藻類有高頻穿透作用,殺傷能力極強,在短時間內殺滅微生物,有很強的殺菌滅藻功能,其中藍藻在微波場中隻需非常短的時間,就可匯聚成大顆粒變黃沉降與水分離;
5.  適應性強,處理效率高。微波汙水處理技術可廣泛應用於市政汙水、工業廢水、小區中水回用等行業的水處理,出水可達標排放或再利用;由於該工藝的特殊性,在操作過程中可以實現隨時開機停機,並且不影響出水效果,調試簡單快捷;
6.  實現工程小型分散化、設備化。直接堵住汙染源頭,省掉城市建設中埋設龐大的地下長距離排汙管網。
四、微波汙水處理技術與幾種常用工藝對比表
工 藝 名 稱
適 用 範 圍
投資及運行費用
優點
缺點
SBR
中小規模有機廢水
噸水投資約1500元.噸水電耗1.6kw.h
水質水量適應性強,運行靈活,效果好
對COD、BOD比有要求
A2/O
大中型規模
氨氮高含量有機廢水
一次性投資較高
適應性強
所需池體較多,占地麵極大,投資高
A2/O+
生物過濾
高負荷有機廢水深度處理,大中型規模
一次性投資較高
出水效果較好
所需池體較多,占地麵極大,投資高
AB法
大中型規模,COD高濃度,工業廢水比例高的有機廢水
一次性投資較高
抗PH、COD、有毒物質的衝擊能力強
對環境溫度、N、P、C比有要求,占地麵極大
氣浮+過濾
難沉降細小懸浮物含量高的工業廢水
噸水投資約1000元.運行費用較高
針對性強,出水效果好
適用範圍有限
超  濾
中小型規模,較適用於工業廢水
運行費用低,一次性投資較高
管理方便,出水水質好
受溫度、PH及預處理效果影響較大
臭氧氧化+活性炭吸附
中小型規模,較適用於工業廢水
噸水投資約2200元.運行費用較高
殺菌能力強出水水質較好
運行管理複雜
微波汙水處理技術
各種規模,市政汙水及多種工業廢水
投資較低,噸水投資1000元左右.(市政汙水日處理量大於3萬噸)
占地麵積小,耐衝擊力強,降解物化反應迅速,出水效果好,殺菌滅藻能力強
 
五、城市生活廢水微波處理法和現行常規法的比較
相關指標及優缺點
微波處理方法
現行常規處理方法
占地麵積(畝/萬噸)
<1
100
單位廢水耗能(KWH/噸廢水)
0.3
0.4~0.8
單位廢水運行費用(元/噸廢水)
0.3
0.7~1.2
單位廢水處理成本(元/噸廢水)
0.5~1.2
1.4~1.6
單位廢水處理投資(元/噸廢水)
1000(>3萬噸/日)
1300~1400(>10萬噸/日)
實現廢水處理物化
反映過程的條件
常壓下,並且不受環境溫度的控製
受環境溫度的直接控製,冬季低溫反應進程十分緩慢
廢水處理過程汙染物
與水得分離速度
廢水進微波場流經約20秒鍾出微波場後3分鍾即開始沉澱分離
廢水由流入反應池至流出反應進程約22小時
廢水處理過程中的殺滅微生物功能
液相和固相或氣相中的微生物都已殺滅
無殺滅微生物功能
產物再利用
有價氣體可回收再利用;固相無菌可作複合肥;清水無菌可100%返回,實現水的可持續利用
有價氣體無法回收;固相須作深坑填埋處理;二次水須作深度處理才能利用
對現行常規法廢水處理產生的二次水深度處理能力
二次水經微波淨化後可100%返回再利用,這正是發揮了微波淨化水的優點
對二次水的深度處理無能為力
 
六、微波化學汙水處理適用範圍
1. 生活汙水:市政(生活小區)、大型酒店賓館、休閑旅遊度假村生活汙水處理及中水回用;
2. 工業廢水:如醫院汙水、印染汙水、電鍍汙水、造紙廢水、電廠循環水、石化汙水、洗水廠汙水、酒精製糖汙水、澱粉廠汙水、填埋場垃圾滲濾液、生禽養殖屠宰場廢水、選礦提煉廠汙水等;
3. 江河湖泊汙水淨化:
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