工藝與傳統的汙水處理(lǐ)工藝相比,其優點是工藝流程大大簡化,且(qiě)減少大(dà)量的管網工程,對進水(shuǐ)的pH,濃度、溫度等無特(tè)殊要求。工藝流程圖(tú)見(jiàn)圖2-1。工藝流程格柵:清除汙水中較大顆粒.砂石、木塊、塑(sù)料等大塊雜物;調節(jiē)池:調節水量和水質,降低對後續處理構築物的衝擊負荷;混合器:將汙水與投加的1#、2#添加劑進行充分混合與振蕩;微波反應器:汙染物與添加劑進行物理化學反應以及微(wēi)波低(dī)溫(wēn)催化的物化(huà)反應;沉降過濾設備(bèi):實現固液分離,達到排放或回用目的,汙(wū)泥則脫水外運或用作其他用途。
微(wēi)波幹燥就是(shì)利用微波加(jiā)熱的方法使得物料中水分得以幹燥。微波是指頻率為300MHz到3000KHz,波長為1-1000mm的高頻交流電磁波。常用加熱頻率為915MHz和2450MHz。微(wēi)波幹燥具有以下優點:幹燥速度快,加熱時間短:熱量直接產生在物料的內部,而不是從物料外部想內部傳遞,因而加熱均勻,不(bú)會引起外焦內濕(shī)的現象;水分吸熱比幹物質多,因而水分易於蒸發,物(wù)料本身吸熱少,能保(bǎo)持原有的色、香、味(wèi),且食品的營養成分不會被破壞。是日常生活中我們見得最多的一種微(wēi)波(bō)加熱方式。但是由於(yú)近年(nián)很多渠道報道微波對人體有輻射傷害,在食品加熱領域的地位略微下(xià)降。
微(wēi)波幹燥過(guò)程的溫度場分布受介質(zhì)本身的介電性(xìng)質影響,介電性質又是介質本身的溫度或含水率的非線性變化(huà)函數。微波幹燥過程,因為低溫(wēn)度和高含(hán)水率的地方,介電常數和介電損耗高,所以化工真空烘幹機將集中在相應位置,使得溫升更(gèng)快(kuài)。微波加熱原理決定微波僅(jǐn)加熱濕(shī)材料內的極性材料而不加熱基質材料(liào)。因此,在真(zhēn)空烘幹機加熱濕(shī)材料的過程中,主要是水(shuǐ)分被(bèi)加熱,並且基質材料僅在濕氣排放過程中通過熱傳導具有一定的溫(wēn)度升高。
反應的程(chéng)度除了與反應類型有關外,還與微波的強(qiáng)度、頻率、調製方式及環境條件有關(guān)。對有些不能直接與微波反映的有機化合物,可通過添加劑把(bǎ)微波能傳給這些物質而誘(yòu)發化學反應。在添加劑的作用下溫度迅速升(shēng)高(例如很容易超(chāo)1400℃)。水中的汙染物(wù)是在添(tiān)加劑與微波的共同作(zuò)用下,發生(shēng)劇烈的(de)催化、物理化學反應,轉化成不可溶物質或氣體從(cóng)水中分離,水中的大分子、難降解有機汙染(rǎn)物在微波及添加劑的共同作用下,被分解為小分子(zǐ),與添加劑結合成速沉(chén)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(zhōng)磷轉化為不可溶解磷酸鹽沉澱去(qù)除。對水中的汙(wū)染物通過物理及化學作(zuò)用進行降解、轉化(huà),從而達到汙水淨化(huà)。
微波對流體中物質進行選擇性加熱,對(duì)吸波物質有低溫催化作用;能夠加速(sù)流體(tǐ)中固、液分離;具有低溫殺菌、均勻加熱、迅速升溫、快速穿透(tòu)等功能。達(dá)到去汙除濁殺菌的效果,不產生二次汙染。將汙水送入2450兆(zhào)赫的微波場中(zhōng),根據“極性分子理論”,極性分子在微波場作用下,發(fā)生高頻振蕩,消耗能量(liàng)而發熱。在單(dān)位體(tǐ)積內的物質,被吸收的(轉化(huà)為熱(rè)能損耗)微波功率Pa,與電場(磁場)強度E、物(wù)質的(de)損(sǔn)耗角正切tgδ和頻率f成正比。物質吸收(shōu)的微波能全(quán)部轉化(huà)為熱(rè)能,Pa即為單位時(shí)間內,單位物質體積中產生的能量。tgδ即為物(wù)質的介(jiè)電常數。微波除了能加速反應之外,還具有分子間直接作用(yòng)而引起(qǐ)的“非熱效應”。