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求一篇关于“电化学方法，在污水处理方面的运用”

Answer 1

电镀废水处理技术的重大突破
—微波处理工艺（MWTD）的问世
MWTD是一种新型的电镀废水处理技术， 其工艺过程由化学反应、催化反应和物理反应的组成。电镀废水中以各种重金属、氰化物和COD为主要污染物，现有化学沉淀法工艺过程的控制要求较高、适应性不强，难以对电镀废水的处理实现稳定的达标排放，尤其是预处理要求高的生产线排放出的较高COD的电镀混合废水。
微波污水处理技术的基础是“极性分子理论”及“电磁原理”。微波对流体中物质进行选择性馈能，使场内吸波物质的电子加速运动碰撞；而污染物离子在微波场作用下定向排列，减轻或破除电子之间的络合、螯合健能，磁化胶体内粒子从而达到低温催化和加速流体中固、液分离作用；对场内物质的高频振荡从而达到低温杀菌作用，使废水中的有机污质BOD5、CODcr、NH3-N、磷酸盐和硫化物及重金属等转化为沉淀或部分完成了污染物分子形式的转化，经快速沉淀、过滤，从而使污水得以净化。
MWTD电镀废水处理工艺由广州九松源环保科技公司研发，该技术已申报了多项发明专利，能高效的去除电镀废水中的各种污染物并实现稳定达标排放。MWTD的出现是电镀废水处理技术的重大突破！
●技术来源
微波技术起源于20世纪30年代，最初应用于通信领域。我国于1973年研制成功了915MHz和2450MHz两个频段的磁控管（微波管），其生产的微波源已能供工业化生产的需要。微波技术在环境保护领域的应用则鲜有探讨。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便更有效解决环境问题。直到最近十几年，人们才开始注意到微波技术在环境保护领域的潜力．1986年，微波能开始被应用于水处理的研究中。至1992年，国内首先设计生产出世界上第一台“多功能工业微波炉”，经过多位科学家的共同努力，于1999年“多功能工业微波炉”取得突破性进展，获得成功，并取得了良好的效果。现已成功运用于废气、废水、固体废气物的处理及环境监测等方面．在此基础上，我公司更进一步完善和设计生产出工业化微波能水处理机组设备，并形成了微波化学污水处理技术工艺。该技术在环境保护领域具有广泛的应用前景。
我国微波功率应用技术取得了初步成绩。其主要标志为：（1）微波加热干燥、微波食品加工和微波杀菌、杀虫已在多种工业中广泛 应用；（2）家用微波炉已形成规模生产的能力；（3）微波医疗仪的临 床应用已取得了普遍的成功；（4）在多个领域前沿课题中采用微波功率已取得了许多可喜进展，拓展新领域研究阵地，跟上了世界的步伐。
从世界各国研究动向来看，微波功率应用正处在向新领域发展 的时期，研究重点已从传统的加热干燥、 食品加工转向多个高新技 术领域。目前主要研究的领域有：微波催化化学反应、新材料微波加 工处理、微波气体放电的多种应用等。
微波化学的实验研究：该研究几乎遍及化学、化工所有领域，大 量的文选报告显示了微波电磁场可以加速化学反应，可将反应时间 缩短到原需时间的十分之一到千分之一，给化学工业引入了诱人的 前景。
我们所涉及的技术就是利用微波催化化学反应在环保领域中的应用。
现在，我公司微波污水处理技术的推广与应用已全面在广东省启动，我公司成立之初便参与多项中试并取得成效，深得好评。MWTD电镀废水处理工艺由广州九松源环保科技有限公司研发，该技术已申报了三项发明专利，能高效的去除电镀废水中的各种污染物并实现稳定达标排放。MWTD的出现是电镀废水处理技术的重大突破。MWTD是一种新型的电镀废水处理技术， 其工艺过程由化学反应、催化反应和物理反应的组成。电镀废水中以各种重金属、氰化物和COD为主要污染物，现有化学沉淀法工艺过程的控制要求较高、适应性不强，尤其是对预处理要求高的生产线排放出的较高COD的电镀混合废水，难以实现稳定的达标排放。
微波能水处理技术在水处理中的应用效果，经专家、学者现场检测认定，该技术是水处理领域的一项技术革命，与传统工艺方法相比具有十大优势：
1、可有效地调整和提高可生化性条件。
2、可同时高效的处理各类重金属和高COD的电镀混合废水并实现稳定达标排放。
3、能很好的解决由于含氰、含铬废水混排而引起的氰化物或六价铬超标的问题。
4、工艺过程中药剂的利用效率高、直接处理费用较化学沉淀法低10～35%。
5、工艺过程中的响影因素少，过程控制简单和准确、操作运行管理方便。
6、工程占地面积小，约为化学沉淀法的20～50%。
7、工艺设备的扩展性强，主要设备可拆迁、并联，避免重复投资与建设。
8、处理后的出水，各种重金属离子的浓度远低于排放标准，有利于中水回用等后续深度处理工艺的正常运行以及有效降低后续深度处理处理费用。
9、污泥的沉降性能好，其沉淀速度是传统工艺的3～4倍；污泥的含水率低，为96～98%；污泥的脱水性能良好。
10、具有良好的杀菌除臭能功，经处理后出水细菌总数可直接达到废水排放要求。
其优点，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。
微波能水处理技术广泛适用于印染污水、电镀污水、造纸废水、洗水厂污水、石化污水、酒精制糖污水、淀粉厂污水、填埋场浸出液、生禽养殖屠宰场废水、市政污水、选矿提炼厂污水等等。

●技术原理
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，所以亦称超高频电磁波。微波频段的具体划分见表1。
表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／m
890～940L0.3309150.328
2400～2500S0.12224500.122
5725～5875C0.05258000.052
22000～22250K0.014221250.014

注：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。
2.2微波化学污水处理技术原理
微波能水处理技术基础是“极性分子理论”及“电磁原理”。微波对流体中物质进行选择性馈能，使场内吸波物质的电子加速运动碰撞；而污染物离子在微波场作用下定向排列，减轻或破除电子之间的络合、螯合健能，磁化胶体内粒子从而达到低温催化和加速流体中固、液分离作用；对场内物质的高频振荡从而达到低温杀菌作用，使废水中的有机污质BOD5、CODcr、NH3-N、磷酸盐和硫化物及重金属等转化为沉淀或部分完成了污染物分子形式的转化，经快速沉淀、过滤，使污水得于净化。
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，从而导致组织温度有一定程度的升高。当微波源功率密度较大，生物体产热过多，超过了体温调节能力时，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
四、 设备
微波能水处理技术设备由添加剂混合装置、微波源和微波反应器三部分组成，其核心是微波反应器（以下简称反应器），见图5。微波源及反应器由反应器主体与二台20千瓦微波源组成，是根据微波能加热物质的原理，使吸波物质在微波场中经过加热物化、低温催化、高频穿透等作用，并使加入添加剂后的水中污染物生成速沉絮体物，经固液分离后去除。而反应器装置的主要性能是：①反应器中的化学反应速度、工作压力、温度等可控制；②在反应器的密闭条件下，实现连续给排物料，且数量可调控；③微波能输入功率大小可连续调控，并绝对屏蔽、安全。其主要指标是：①反应器内压力调控范围为0.085~0.098Mpa；②反应器中被加热物质温度调控范围为室温~90°C；③反应器中物料处理量可根据物料性质、实现工艺目标而进行系统设计。
●技术特点
MWTD法具有十大优势：
1、可有效地调整和提高可生化性条件。
2、可同时高效的处理各类重金属和高COD的电镀混合废水并实现稳定达标排放。
3、能很好的解决由于含氰、含铬废水混排而引起的氰化物或六价铬超标的问题。
4、工艺过程中药剂的利用效率高、直接处理费用较化学沉淀法低10～35%。
5、工艺过程中的响影因素少，过程控制简单和准确、操作运行管理方便。
6、工程占地面积小，约为化学沉淀法的20～50%。
7、工艺设备的扩展性强，主要设备可拆迁、并联，避免重复投资与建设。
8、处理后的出水，各种重金属离子的浓度远低于排放标准，有利于中水回用等后续深度处理工艺的正常运行以及有效降低后续深度处理处理费用。
9、污泥的沉降性能好，其沉淀速度是传统工艺的3～4倍；污泥的含水率低，为96～98%；污泥的脱水性能良好。
10、具有良好的杀菌除臭能功，经处理后出水细菌总数可直接达到废水排放要求。
●MWTD法的应用与展望
鉴于其技术原理和技术特点，MWTD法除能有效处理电镀废水外，在以下几类废水中可望得到成功的运用或与传统工艺进行优化组合进行污水净化处理，从而达到稳定的净化效果。
1、废水除磷：低浓度COD和高含磷酸盐的废水，对BOD/TP没有要求，可采用MWTD技术“一步法”实现除磷、COD等，实现达标排放，已成功完成了中试。
2、高难（浓）度有机废水的处理：对可生化差、有毒有害的有机废水，选用MWTD技术进行预处理去除大部分的COD，同时可提高废水的可生化性，有利于减少工艺负荷和提高废水处理工艺的运行质量。
3、线路版废水：只需对显影、脱膜等高浓度废水进行相应的预处理后，即可采用类似电镀废水的处理工艺进行有效地处理，可确保实现达标排放或再进行深度处理实现回用。已成功完成了中试。
4、医院污水：可实现成套设备完成医院污水的达标处理，无需投加消毒剂即可达到杀菌消毒的效果。
5、微污染水源的处理：采用微波技术，可同时实现COD、总磷和氨氮的净化，提高微污染水源的水质，运行费用和操作运行管理等具有明显的优势。

●结论
经大量实践证明：微波能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；利用有效的传统工艺衔接可以使出水中的氨氮和阴离子洗涤剂达到排放要求。可以有效地调整和提高废水的可生化性，有利于减少工艺负荷和提高废水处理工艺的运行质量。处理后的出水，各种重金属离子的浓度远低于排放标准，有利于中水回用等后续深度处理工艺的正常运行以及有效降低后续深度处理处理费用。处理后水中的速沉絮体物的沉降速率为0.7cm/min，污泥的沉降性能好，其沉淀速度是传统工艺的3～4倍；污泥的含水率低，为96～98%；污泥的脱水性能良好。具有良好的杀菌除臭能功，经处理后出水细菌总数可直接达到废水排放要求。工艺设备的扩展性强，主要设备可拆迁、并联，避免重复投资与建设。工程占地面积小，约为传统工艺法的20～50%。工艺过程中药剂的利用效率高、直接处理费用较化学沉淀法低10～35%。工艺过程中的响影因素少，过程控制简单和准确、操作运行管理方便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。微波能水处理技术在国内外无先例，处于世界先进水平。
微波能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。
微波能水处理技术在海水淡化的应用上有特别的优势，为低成本的扩展人类淡水资源做出巨大的贡献。
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，让微波能水处理技术把不可能变成可能！