《微波辐照水处理技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微波辐照水处理技术（2页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、微波辐照水处理技术我国在微波技术应用方面有近40a的历史，微波辐照技术是以电磁波传输理论 为基础的新兴应用技术。1986年R.J.Giguere等1发现，引入微波辐射（MWI） 可显著提高有机合成反应速率，大幅度缩短反应时间。此后微波技术逐步应用到水 处理工艺中。随着水处理新工艺不断开发，微波以其反应高效快速、省时、无二次 污染和能使处理工程分散化和小型化等优点而备受关注。目前，微波技术的研究和 应用在生活污水、工业和农业生产废水等领域已经取得了显著的成效2。1微波的作用原理及工艺特性微波的加热量较低，不能激发分子进入高能级，但可以通过在分子中储存的微 波能量，即通过改变分子排列的焓或熵效应来
2、降低活化自由能。关于微波作用，可 分为热效应3,4和非热效应5,6，前者使反应物分子运动加剧而选择性地升高 温度，在微波电磁场作用下极性分子产生高速旋转碰撞传递能量，从而消耗了分子 间的键能，打断了部分分子间的共价键，改变体系的热力学函数，降低了反应的活 化能；后者则来自微波场对离子和极性分子的洛仑兹力作用，即在温度和其他指标 不变的情况下，微波加热体系内部的物理特性和化学特性发生了变化，在微波场中 剧烈的极性分子震荡使化学键的强度大大降低以至断裂，加大了分子的活性，提高 了体系的平均动能。根据阿伦尼乌斯理论，温度升高，速率常数也按同样的倍数增加，因为微波作 用是以提高反应速率常数为主，由此可
3、知，反应中微波的热效应起主要作用。微波 加热是利用介质的介电损耗而发热，在极短的时间内使介质分子达到短暂或永久性 的极化状态。电介质分子极化大约可分成原子极化、电子极化、偶极子转向极化和 离子传导极化。前两者极化的弛豫时间数量级在10-1310-12s和10-1610-15s之 间，而微波的磁场频率数量级为10-1210-9Hz。所以，微波场不会引起原子极化和 电子极化，偶极子转向极化和离子传导极化的时间与微波的频率刚好相近，所以微 波介电加热主要靠这两种极化方式来实现7。微波加热具有传统加热方法不可比拟的优势，主要是由于电磁能量是以波的形 式辐射到介质内部，可达到内外同时加热、快速升温且体系受热均匀、无温度梯度 存在的效果，因此热利用率较高。微波应用于水处理中，其所产生的物理效应、化 学效应和生物效应可以提高流体的温度和压力，强烈促进水中物质的理化反应，如 催化作用、穿透作用、反射作用、吸收作用、固体物之间的凝聚作用等。其作用特 性主要包括氧化快速且高效省时、去除率大、矿化度高、不带入新的污染物、简化 操作程序以及能使处理工程小型化和分散化等优点。
