1. 前言

　　近年來(lái)，我國(guó)政府積極制定了各項(xiàng)環(huán)保政策，要求排污企業(yè)增加環(huán)保投入、建立廢水處理系統(tǒng)，這些舉措使得我國(guó)的廢水處理建設(shè)得到了快速發(fā)展，地表水質(zhì)也有了較大幅度的改善。然而眾多企業(yè)由于處理技術(shù)的局限，廢水處理效率很低，造紙、漿粕、印染、焦化、制藥等眾多行業(yè)的企業(yè)由于廢水處理技術(shù)不成熟，導(dǎo)致外排水不達(dá)標(biāo)，面臨著停產(chǎn)關(guān)閉的危險(xiǎn)。

　　在此情形之下，我們對(duì)典型企業(yè)的需求進(jìn)行廣泛的市場(chǎng)調(diào)研和分析，聽(tīng)取了業(yè)內(nèi)專家及廣大技術(shù)人員的建議和意見(jiàn)，確定了總體方案。通過(guò)一年多的努力，完成了工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、實(shí)驗(yàn)分析、檢測(cè)驗(yàn)證、安裝調(diào)試、試運(yùn)行及技術(shù)改進(jìn)等階段。2. 技術(shù)方案的確定

　　2.技術(shù)方案

　　國(guó)內(nèi)普遍采用的廢水處理流程是：前置物化+中段生化+深度處理。前置物化通常采用的是混凝、沉淀等處理;生化法主要采用的是厭氧和好氧微生物結(jié)合處理;深度處理采用的主要方法有吸附過(guò)濾、化學(xué)氧化、反滲透等各種工藝。

　　工業(yè)廢水微波催化氧化技術(shù)方案的技術(shù)出發(fā)點(diǎn)是：參照國(guó)家水質(zhì)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)CODcr的原理及方法，找到一種適用的強(qiáng)氧化劑氧化廢水中的有機(jī)物，同時(shí)創(chuàng)造一種氧化反應(yīng)條件，使氧化反應(yīng)在短時(shí)間內(nèi)完成，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)、快速、高效去有機(jī)污染物的目的，解決大部分工業(yè)廢水處理的難題。

　　在大量的理論依據(jù)和試驗(yàn)檢驗(yàn)基礎(chǔ)上，我們確定了工業(yè)廢水微波催化氧化處理工藝及微波催化裝置的技術(shù)方案：采用Fenton試劑氧化廢水中的有機(jī)物，利用微波來(lái)催化氧化反應(yīng)過(guò)程，使氧化反應(yīng)在很短的時(shí)間內(nèi)完成，達(dá)到凈化廢水的目的。應(yīng)用微波催化氧化技術(shù)處理后的廢水，出水指標(biāo)達(dá)到GB8978-1996《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)要求。COD的去除率能達(dá)到90%以上，處理效果穩(wěn)定。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用確認(rèn)，本項(xiàng)技術(shù)處理過(guò)程中自然伴生絮凝、殺菌、脫色、除臭的作用，廢水綜合處理效果很好。

　　3.工業(yè)廢水微波催化氧化技術(shù)原理

　　微波是頻率大約在0.3~300GHz，即波長(zhǎng)在100cm~1mm的電磁波，具有直線性、反射性、吸收性和穿透性等特征。目前，915MHz和2450MHz這兩個(gè)頻率是國(guó)際上廣泛應(yīng)用的微波加熱頻率。915MHz多用于工業(yè)化大生產(chǎn)，2450MHz一般用于民用，所以本技術(shù)選用微波頻率為915MHz。

　　微波的主要加熱作用是偶極轉(zhuǎn)向極化。極性電介質(zhì)的分子在無(wú)外電場(chǎng)作用時(shí)，偶極矩在各個(gè)方向的幾率相等，宏觀偶極矩為零。在微波場(chǎng)中，物質(zhì)的偶極子與電場(chǎng)作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，宏觀偶極矩不再為零，這就產(chǎn)生了偶極轉(zhuǎn)向極化。由于微波產(chǎn)生的交變電場(chǎng)以每秒高達(dá)數(shù)億次的高速變向，偶極轉(zhuǎn)向極化不具備迅速跟上交變電場(chǎng)的能力而滯后于電場(chǎng)，從而導(dǎo)致材料內(nèi)部功率耗散，一部分微波能轉(zhuǎn)化為熱能，由此使得物質(zhì)本身加熱升溫。

　　微波除了有加熱外，還對(duì)廢水有催化作用，即改變反應(yīng)歷程、降低反應(yīng)活化能、加快合成速度、提高平衡轉(zhuǎn)化率、減少副產(chǎn)物、改變立體選擇性等效應(yīng)。據(jù)分析，微波頻率與分子轉(zhuǎn)動(dòng)頻率相近，微波電磁作用會(huì)影響分子中未成對(duì)電子的旋轉(zhuǎn)方式和氫鍵締合度，并通過(guò)在分子中儲(chǔ)存微波能量以改變分子間微觀排列及相互作用等方式來(lái)影響化學(xué)反應(yīng)的宏觀焓或熵效應(yīng)，從而降低活化反應(yīng)能，改變反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。

　　廢水微波催化氧化技術(shù)是將廢水和氧化劑混合后送入微波場(chǎng)中，微波的作用機(jī)理如下：1、水中的極性分子吸收微波，吸波后運(yùn)動(dòng)速度加劇，特別是水分子，吸收微波后水分子運(yùn)動(dòng)速度迅速加快，使得水中的污染物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)速度隨之加快，碰撞接觸幾率增加，從而使氧化過(guò)程迅速完成;

　　微波對(duì)廢水中的物質(zhì)進(jìn)行選擇性分子加熱，對(duì)吸波污染物質(zhì)的氧化反應(yīng)具有強(qiáng)烈的催化作用，對(duì)有些不能直接吸收微波的污染物，可通過(guò)催化介質(zhì)把微波能傳給這些物質(zhì)，是污染物分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形和振動(dòng)，改變污染物的焓或熵，降低化學(xué)反應(yīng)的火化自由能，使氧化反應(yīng)更加，對(duì)污染物的降解去除率得到明顯提高;3、氧化礦物中的金屬離子被氧化后生成聚合類絮凝劑，與部分未氧化降解的有機(jī)物結(jié)合產(chǎn)生絮凝沉淀去除，從而進(jìn)一步去除有機(jī)物。

　　通過(guò)一系列的物理化學(xué)作用將廢水中的難處理的有機(jī)物降解、轉(zhuǎn)化、沉淀，從而達(dá)到凈化廢水的目的。