[发明专利]利用微波处理废水的方法及其设备

说明书

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，特别是涉及一种利用微波处理废水的方法及其设备。

背景技术

化学需氧量又称化学耗氧量(chemical oxygen demand)，简称COD。是利用化学氧化剂(如高锰酸钾)将水中可氧化物质(如有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等)氧化分解，然后根据残留的氧化剂的量计算出氧的消耗量。它和生化需氧量(BOD)一样，是表示水质污染度的重要指标。COD的单位为ppm或毫克/升，其值越小，说明水质污染程度越轻。

水中的还原性物质有各种有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等，但主要的是有机物。有机物对工业水系统的危害很大。含有大量的有机物的水在通过除盐系统时会污染离子交换树脂，特别容易污染阴离子交换树脂，使树脂交换能力降低；有机物在经过预处理时(混凝、澄清和过滤)，约可减少50％，但在除盐系统中无法除去，故常通过补给水带入锅炉，使炉水pH值降低；有时有机物还可能带入蒸汽系统和凝结水中，使pH降低，造成系统腐蚀；在循环水系统中有机物含量高会促进微生物繁殖。因此，不管对除盐、炉水或循环水系统，COD都是越低越好，

对废水中的有机物质进行氧化时，一般会使用催化剂，有些催化剂为了提高催化效率需要采用对催化环境加热；如果提对废水采用直接加热，采用传统的加热方式往往会带来更严重的资源消耗，而且加热速率较慢，废水处理周期较长，因此需要有一种快速高效的加热方式来对废水进行催化氧化处理。

实践证明，含有水分的物质，易于吸收微波能。玻璃陶瓷则很少吸收微波，而金属则反射微波。这些物质都不被微波加热。被加热体系，放在金属制品中构成封闭体系则微波不能外泄，只能被加热体吸收，故热效率高，同时工作场所环境温度也不会因此升高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种利用微波加热和诱导催化和辅助催化氧化有机物质，处理废水以降解COD、BOD及有毒有害有机物质含量的方法及其设备。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种利用微波处理废水的方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)通过进水管路将废水通入微波发生器内部的反应器，同时通过风机将空气也通入反应器，设定废水流速和气流流速；

(2)打开微波发生器进行加热；

(3)将处理过的废水通过出水管路排出。

上述利用微波处理废水的方法，还包括气液分离步骤。

上述利用微波处理废水的方法，还包括活性炭过滤的步骤。

上述进水管路的废水流速为10吨/天。

上述气流流速为0.1立方米/小时。

一种利用微波处理废水的设备，其特征在于它包括微波发生器、反应器、风机、进水管路和出水管路，所述微波发生器内安置有反应器，所述进水管路、风机和出水管路分别与反应器连接。

上述利用微波处理废水的设备还包括气液分离装置，所述气液分离装置与反应器连接。

上述利用微波处理废水的设备还包括活性炭过滤装置，所述活性炭分离装置与出水管路连接。

上述进水管路的废水流速为10吨/天。

上述气流流速为0.1立方米/小时。

本专利发明原理为：在微波电场中，介质吸收微波功率的大小P正比于频率f、电场强度E的平方、介电常数εr、介质吸收微波的有效体积V和介质的损耗正切值tanδ，即：

P＝πfE²εrVtanδ

微波加热的透射深度D与波长λ的大小成正比，由于微波的波长是红外的近千倍，所以微波的加热深度比红外加热大得多。

微波能量是由微波发生器产生的。微波发生器主要由大功率微波电子管构成。微波电子管，是利用电子在真空中运动来完成能量变换的器件，能产生大功率的微波能是磁波管，例如4250MHz的磁波管可以得到5MEz，而4250MHz速调管可得到30MHz，所以微波技术是成熟的，可以应用到废水处理技术领域。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明利用微波发生器和反应器对含有大量有机物的废水进行加热和诱导催化和辅助催化氧化有机物质，以降解COD、BOD及有毒有害有机物质的含量，方法简便，废水处理效果明显，不需投放药剂，节能环保反应时间段短，适合中小型污水处理场所，尤其适合占地空间狭小的区域安装；

(2)微波不属于放射性射线，无有害气体排放，废水处理过程对操作人员安全无害；