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污水资源化是改善环境、解决淡水资源短缺的重要途径

'污水资源化是改善环境、解决淡水资源短缺的重要途径'
昆明辰龙润东科技有限公司(一)什么叫微波 微波是指波长为1m—1mm,频率为300MHz—300000MHz之间的电磁波。微波波段的具体划分为表1。 表1 微波波段的划分 波段名称 波长范围 频率范围(MHz) 分米波 1m~100mm 300~3000 厘米波 100mm~10mm 3000~30000 毫米波 10mm~1mm 30000~300000 亚毫米波 1mm~0.1mm 300000~30000000 为避免对微波通讯、雷达等的干扰,作为能源(微波能)用的微波频率国际上作了一专门的统一约定,约定用于加热的微波频段列于表2。 表2 加热用的微波专用波段 频率(MHz) 波段 中心波长(m) 890~940 L 0.330 2400~2500 S 0.122 5725~5875 C 0.052 22000~22250 K 0.008 表2中,915MHz和2450MHz这两个频率是国际上广泛应用的微波加热频率。而另外两个高频段,由于其微波管的效率和功率、成本都尚未能达到工业应用的经济水平,因此应用极少。 我国于1973年研制成功了915MHz和2450MHz两个频率的磁控管(微波管)。所生产的微波源已能供大工业化生产使用。(二)微波供能的独特优点(与传统法相较) 1. 微波对物质具选择性供能; 2. 微波对吸波物质的物化反应具有强烈的催化作用; 3. 微波供能使吸波物质温升极为迅速,吸波物质的温升速率只能以毫微 秒时间计量,传统的传热理论与传热规律对微波场的加热已不适用了; 4. 微波对物质具有一定的穿透作用,被供能物质是吸波物质的分子直接 放热,因此,被加热物质表现为受热非常均匀; 5. 微波供能无因热源或发热材料而给被供能物质带入任何二次污染; 6. 微波供能节省综合能耗(与传统加热法相较); 7. 微波供能高效(生产的和经济的); 8. 微波穿透微生物孢体,具有杀灭微生物功效。  本发明(专利号:ZL99115141.0)为 集微波场对单相流或多相流流体的稀相 选择性供能;微波对流体中吸波物质的 物化反应具有的强烈催化作用;微波对 流体的穿透作用及其杀灭微生物的功效 等八大独特(与传统供能法相较)优点 为一体的一种污水物化处理法。与传统污水处理法相较,微波污水处理法具有以下优点:? 单位污水处理投资强度低;? 占地面积小;? 污水处理工程可大也可小型分散化(堵住污染源头);? 污水处理工艺流程短;? 污水中污染物降解物化反应迅速;? 单位污水处理综合能耗低;? 单位污水处理运行费用低;? 污水中污染物清除彻底;? 污水处理进程不受环境温度及原污水污染物浓度的影响;? 污水处理过程中可根据需要随意开停;? 实现水的可持续利用及使污水资源化和水的循环经济;? 杀灭污水中病原体;? 把已被污染了的江河池塘湖泊水转化为工业的农业的安全绿色用水。  微波能在工业生产中的应用技术研究我们始于1983年,1986年开始了微波在污水处理中的应用研究。其工业应用的关键是工业实用型微波炉的设计。在历时八年的开发于1999年最终运行成功、成熟的“多功能工业微波炉”(固体处理)的基础上设计生产的工业化“流体处理专用工业微波炉”用于污水处理,于2002年4月一次性运行成功。对市政污水处理的效果经中国环境监测总站实地取样分析检测,全部理化指标达到或优于二类污染物最高允许排放国家一级标准;“流体处理专用工业微波炉”经北京市预防医学研究中心实地检测,在生产过程中产生的微波泄漏100%符合国家规定的卫生标准,对人体绝对安全;该技术经建设部科技信息研究所查新部检索,实现工业化国内外属首次;污水微波处理机组生产标准已经北京市技术监督局登记注册。1 . 市政污水原水微波处理产出水水质典型指标(表3) 表3 市政污水原水经微波一次性处理原水和产出清水 第二类污染物检测结果 污 染 物 PH COD BOD 悬浮物 总氮 总磷 石油类 000000 cr 5 1#进水样 7.82 494 121 884 35.03 7.25 1.47 (mg/L) 1#出水样 8.59 9 <2.0 <4.0 8.94 0.032 <0.050 (mg/L) 2#进水样 7.89 199 94.61 315 21.82 3.76 1.14 (mg/L) 2#出水样 8.68 8 <2.0 <4.0 9.67 0.052 0.124 (mg/L)2. 城镇污水处理厂产出二次水微波深度处理产出水水质典型指标(表4) 污 染 物 PH CODcr BOD5 悬浮物 氨氮 总磷 石油类 二次水1#进水样 8.07 27 11 14.0 1.83 0.904 1.128 (mg/L) 1#出水样 7.73 <3 <2.0 <4.0 1.4 <0.01 0.034 (mg/L) 二次水2#进水样 8.11 109 19.7 <4.0 1.21 0.295 0.164 (mg/L) 2#出水样 7.75 <3 <2.0 <4.0 0.84 <0.01 0.044 (mg/L)3. 城镇污水处理厂污泥微波处理结果(表5) 水中主要污染物( ) mg/L 污泥过滤 污泥滤饼 重金属水 样 品 名 称 PH 色 度 难易 含水 溶性 悬浮物 CODcr % (无量纲) (稀释倍数)污泥水微波处理前 7.8 24830 289 420 难 98 易溶污泥水微波处理后 7.2 7 27 5 易 68~72 难溶 (产出清水) 干泥灼烧 干泥含速效N、P、K 样 品 名 称 失重 (mg/kg) 干泥基本成份 干泥嗅味 % N P K污泥水微波处理前 34 未检测 未检测 臭 、 、 、 、污泥水微波处理后 CaO SiO2 Fe2O3 MgO Al2O3 无臭味 38 14.70 19.70 313 等4. 焦化污水生化处理产出二次水微波深度处理出水水质监测结果(表6) 监 测 结 果(mg/L) 样 品 名 称 值 色 度 PH 悬浮物 氨氮 (无量纲) (稀释倍数) CODcr BOD5 焦化生化出水 7.94 120 50 296.7 22 12.6 焦化生化出水微波深度处理出水 7.74 4 7 17 4 11.8 样 品 名 称 总氮 总氰化物 锌 六价铬 石油类 挥发酚 焦化生化出水 40.39 0.557 0.520 0.022 4.94 0.027 焦化生化出水微波深度处理出水 23.92 0.009 0.017 0.014 0.26 0.012 监 测 结 果 气体名称 标况平均流量 实测平均浓度 排放平均浓度 平均排放量 尾气中污染物 (m3/h) (mg/m3) (mg/m3) (kg/h) -7 H2S 14 0.01 0.01 1.40×10 NOx 14 4 4 5.60×10-5 市政污水 CO 14 38 38 5.32×10-4微波处理尾气 总烃 15 2.44 2.44 3.66×10-5 甲烷 15 1.61 1.61 2.42×10-5 表7检测结果表明,污水中污染物在微波催化作用下,产生剧 烈的降解反应。检测数值表明,排出尾气污染物浓度不构成对大 气环境的污染。 监测结果(单位:PH为无量纲,砷和硒为μg/L,其他为mg/L)样品编号 样品名称 肉眼可见 PH 色度 溴和味 物 总硬度 铁 锰 铜 锌 1 1# 8.21 25 无气味 有 1.60 1.44 0.222 0.028 <0.005 2 2# 8.25 425 无气味 大量 1.45 165 1.88 0.185 0.424 3 3# 7.28 5 无气味 无 1.88 <0.03 <0.01 0.008 <0.005 4 4# 6.74 5 无气味 无 1.43 <0.03 <0.01 0.011 <0.005 阴离子表 项 目 挥发酚 氟化物 氯化物 硫酸盐 氰化物 砷 硒 汞 面活性剂 1 1# <0.002 <0.05 4.895 22.35 29.7 <0.004 <0.09 0.557 0.028 2 2# <0.002 <0.05 0.74 4.56 18.3 <0.004 1.84 1.132 <0.015 3 3# <0.002 <0.05 <0.02 11.5 34.4 <0.004 <0.09 0.705 0.024 4 4# <0.002 <0.05 <0.02 4.00 21.3 <0.004 <0.09 0.808 <0.015 项 目 镉 六价铬 铅 银 硝氮 氯仿 四氯化碳 苯并(a)芘 六六六 1 1# <0.005 <0.004 <0.01 <0.03 1.04 <0.26 <0.16 1.09*e-6 <0.05 2 2# <0.005 <0.004 <0.01 <0.03 1.02 <0.26 <0.16 <1*10-6 <0.05 3 3# <0.005 0.005 <0.01 <0.03 1.00 <0.26 <0.16 <1*10-6 <0.05 4 4# <0.005 0.005 <0.01 <0.03 1.00 <0.26 <0.16 <1*10-6 <0.05 项 目 DDT 铍 氨氮 高锰酸盐指数 百菌清 1 1# <0.05 —— <0.025 —— —— 2 2# <0.05 0.012 0.248 6.26 <0.1 3 3# <0.05 —— <0.002 —— —— 4 4# <0.05 —— <0.002 —— —— 1#:某矿山生活用水;2#:某江江水; 备 注 3#:某矿山生活用水微波处理出水;4#:某江江水微波处理出水。 六六六、DDT浓度分别为四种同系物浓度之和。污水微波处理技术适用范围 1、市政污水,普遍适用; 2、工业污水已作过验证的有酒精废醪液、玉米酿酒废水、啤酒厂废水、造纸废水(含纸浆、草浆、木浆等废液)、电镀废水、焦化厂废水、火电厂废水、石化生产系统废水、化纤厂废水、莹光废水、中药制药厂废水、西药制药厂废水、日用化工厂废水、漂染厂废水、印染厂废水、缫丝厂废水、选矿厂废水、冶金厂废水、香料厂废水、垃圾填埋场渗透液、玻璃纤维生产废水……等数10种,还未发现本技术对某种废水处理不适用,只是处理的难易程度和处理的工艺稍有差别,证明了污水微波处理技术对工业废水处理的广泛适用性; 3、把已被污染了的江河池塘湖泊水净化为生活的、工业的、农业的安全绿色用水。污水微波处理技术适应建设规模 大型:10~100万m3/日; 中型:1~10万m3/日; 小型:50~10000m3/日。 另适应于对现正运行的各种规模的传统法污水处理厂进行技术改造。 单位污水处理建设投资强度在建设规模>2500m3/日的市政污水处理的情况下为1000~1200元/m3。 单位污水处理的运行费用和处理成本,根据待处理的污水种类及各地的药剂和电的价格的不同,略有波动,以市政污水处理为例,在工业用电价格为0.5元/kWh的情况下,每立方米污水处理的运行费用约为0.35元/m3左右,处理成本约为0.7~0.9元/m3。 污水微波处理技术成熟。具有自主知识产权,已获多项中国专利权。 技术先后获一次省级发明创造一等奖、一次全国发明铜奖、一次全国发明金奖、一次中国金奖精品奖、一次国际金奖。昆明辰龙润东科技有限公司提供(云南矿冶高新技术研究开发中心)地址:昆明市圆通街22号电话:(0871)5160077、5160006(传真)邮编:650032联系人:徐有生昆明辰龙润东科技有限公司(一)什么叫微波 微波是指波长为1m—1mm,频率为300MHz—300000MHz之间的电磁波。微波波段的具体划分为表1。 表1 微波波段的划分 波段名称 波长范围 频率范围(MHz) 分米波 1m~100mm 300~3000 厘米波 100mm~10mm 3000~30000 毫米波 10mm~1mm 30000~300000 亚毫米波 1mm~0.1mm 300000~30000000 为避免对微波通讯、雷达等的干扰,作为能源(微波能)用的微波频率国际上作了一专门的统一约定,约定用于加热的微波频段列于表2。 表2 加热用的微波专用波段 频率(MHz) 波段 中心波长(m) 890~940 L 0.330 2400~2500 S 0.122 5725~5875 C 0.052 22000~22250 K 0.008 表2中,915MHz和2450MHz这两个频率是国际上广泛应用的微波加热频率。而另外两个高频段,由于其微波管的效率和功率、成本都尚未能达到工业应用的经济水平,因此应用极少。 我国于1973年研制成功了915MHz和2450MHz两个频率的磁控管(微波管)。所生产的微波源已能供大工业化生产使用。(二)微波供能的独特优点(与传统法相较) 1. 微波对物质具选择性供能; 2. 微波对吸波物质的物化反应具有强烈的催化作用; 3. 微波供能使吸波物质温升极为迅速,吸波物质的温升速率只能以毫微 秒时间计量,传统的传热理论与传热规律对微波场的加热已不适用了; 4. 微波对物质具有一定的穿透作用,被供能物质是吸波物质的分子直接 放热,因此,被加热物质表现为受热非常均匀; 5. 微波供能无因热源或发热材料而给被供能物质带入任何二次污染; 6. 微波供能节省综合能耗(与传统加热法相较); 7. 微波供能高效(生产的和经济的); 8. 微波穿透微生物孢体,具有杀灭微生物功效。  本发明(专利号:ZL99115141.0)为 集微波场对单相流或多相流流体的稀相 选择性供能;微波对流体中吸波物质的 物化反应具有的强烈催化作用;微波对 流体的穿透作用及其杀灭微生物的功效 等八大独特(与传统供能法相较)优点 为一体的一种污水物化处理法。与传统污水处理法相较,微波污水处理法具有以下优点:? 单位污水处理投资强度低;? 占地面积小;? 污水处理工程可大也可小型分散化(堵住污染源头);? 污水处理工艺流程短;? 污水中污染物降解物化反应迅速;? 单位污水处理综合能耗低;? 单位污水处理运行费用低;? 污水中污染物清除彻底;? 污水处理进程不受环境温度及原污水污染物浓度的影响;? 污水处理过程中可根据需要随意开停;? 实现水的可持续利用及使污水资源化和水的循环经济;? 杀灭污水中病原体;? 把已被污染了的江河池塘湖泊水转化为工业的农业的安全绿色用水。  微波能在工业生产中的应用技术研究我们始于1983年,1986年开始了微波在污水处理中的应用研究。其工业应用的关键是工业实用型微波炉的设计。在历时八年的开发于1999年最终运行成功、成熟的“多功能工业微波炉”(固体处理)的基础上设计生产的工业化“流体处理专用工业微波炉”用于污水处理,于2002年4月一次性运行成功。对市政污水处理的效果经中国环境监测总站实地取样分析检测,全部理化指标达到或优于二类污染物最高允许排放国家一级标准;“流体处理专用工业微波炉”经北京市预防医学研究中心实地检测,在生产过程中产生的微波泄漏100%符合国家规定的卫生标准,对人体绝对安全;该技术经建设部科技信息研究所查新部检索,实现工业化国内外属首次;污水微波处理机组生产标准已经北京市技术监督局登记注册。1 . 市政污水原水微波处理产出水水质典型指标(表3) 表3 市政污水原水经微波一次性处理原水和产出清水 第二类污染物检测结果 污 染 物 PH COD BOD 悬浮物 总氮 总磷 石油类 000000 cr 5 1#进水样 7.82 494 121 884 35.03 7.25 1.47 (mg/L) 1#出水样 8.59 9 <2.0 <4.0 8.94 0.032 <0.050 (mg/L) 2#进水样 7.89 199 94.61 315 21.82 3.76 1.14 (mg/L) 2#出水样 8.68 8 <2.0 <4.0 9.67 0.052 0.124 (mg/L)2. 城镇污水处理厂产出二次水微波深度处理产出水水质典型指标(表4) 污 染 物 PH CODcr BOD5 悬浮物 氨氮 总磷 石油类 二次水1#进水样 8.07 27 11 14.0 1.83 0.904 1.128 (mg/L) 1#出水样 7.73 <3 <2.0 <4.0 1.4 <0.01 0.034 (mg/L) 二次水2#进水样 8.11 109 19.7 <4.0 1.21 0.295 0.164 (mg/L) 2#出水样 7.75 <3 <2.0 <4.0 0.84 <0.01 0.044 (mg/L)3. 城镇污水处理厂污泥微波处理结果(表5) 水中主要污染物( ) mg/L 污泥过滤 污泥滤饼 重金属水 样 品 名 称 PH 色 度 难易 含水 溶性 悬浮物 CODcr % (无量纲) (稀释倍数)污泥水微波处理前 7.8 24830 289 420 难 98 易溶污泥水微波处理后 7.2 7 27 5 易 68~72 难溶 (产出清水) 干泥灼烧 干泥含速效N、P、K 样 品 名 称 失重 (mg/kg) 干泥基本成份 干泥嗅味 % N P K污泥水微波处理前 34 未检测 未检测 臭 、 、 、 、污泥水微波处理后 CaO SiO2 Fe2O3 MgO Al2O3 无臭味 38 14.70 19.70 313 等4. 焦化污水生化处理产出二次水微波深度处理出水水质监测结果(表6) 监 测 结 果(mg/L) 样 品 名 称 值 色 度 PH 悬浮物 氨氮 (无量纲) (稀释倍数) CODcr BOD5 焦化生化出水 7.94 120 50 296.7 22 12.6 焦化生化出水微波深度处理出水 7.74 4 7 17 4 11.8 样 品 名 称 总氮 总氰化物 锌 六价铬 石油类 挥发酚 焦化生化出水 40.39 0.557 0.520 0.022 4.94 0.027 焦化生化出水微波深度处理出水 23.92 0.009 0.017 0.014 0.26 0.012 监 测 结 果 气体名称 标况平均流量 实测平均浓度 排放平均浓度 平均排放量 尾气中污染物 (m3/h) (mg/m3) (mg/m3) (kg/h) -7 H2S 14 0.01 0.01 1.40×10 NOx 14 4 4 5.60×10-5 市政污水 CO 14 38 38 5.32×10-4微波处理尾气 总烃 15 2.44 2.44 3.66×10-5 甲烷 15 1.61 1.61
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