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污水处理研究随着科技水平的提高，各种新的处理工艺不断的被研究开发。微波处理技术是一项崭新的技术，其在水处理中的发展速度很快，且经济性方面，具有独特的优势。
1微波技术在污水处理中的应用
1.1易降解废水的处理
微波技术污水处理法使微波场对投加有某种药剂的单相流和多相流流体发生物理化学反应，在微波能的作用下，提高流体的温度和压力，强烈促进水中物质的物理化学反应如催化、穿透、固体物之间凝聚作用等。選择性供能和物质的吸能，对水中的有毒重金属具有强烈的吸附、凝聚作用，对有机物具有强烈的氧化破坏、还原作用等功能。实践证明该技术应用于水处理中可以克服常规污水处理法中存在的一些缺陷。虞睿[1]等利用微波技术处理生活污水的试验结果表明：微波能可对污水中的污染物分子进行选择性的分子供能；微波能对污水中的污染物与添加药剂的化学反应具有强烈的催化作用，使微波场中的物化反应速度加快，使处理更加快捷；在微波场中，污水中的固态微粒能迅速汇集、沉降而与水分离；微波能对污水具有穿透能力而被其吸收；对金属具有反射能力而几乎不被其吸收，因而对容器中的污水供能非常均匀、高效、节能；微波能对病菌、病原体具有低温高效杀灭功能。
1.2难降解废水的处理
在微波处理废水的同时加入活性炭、过渡金属氧化物等，可强化处理的效果[2]。微波辐射能有效的解吸活性炭表面的有机物，使活性炭再生。选择适当的催化剂对降解难分解的有机物是至关重要的。例如：腈纶废水是一种较为难降解的废水，李国[3-4]等以MnO2、TiO2为催化剂，用微波辐射，处理的效果较好，而且改善了废水的可生化处理的性能。此外，姚培正和邓宇[5]等在催化剂活性炭存在的情况下，研究了微波辐射对染料废水的处理效果。实验表明，研究了微波辐照下，随活性炭的加入量的增加去除率增加，但是当活性炭用量超过2g时，增加的幅度越来越小了；同时实验表明单一使用微波对溶液没有任何的处理效果，这说明溶液的处理效果是微波辐射和活性炭共同处理的结果。洪军等[6]研究了水溶液中苯酚的光催化降解效果。结果表明：反应30min，微波辅助光催化（MAPC）能去除92%的苯酚，溶液总有机碳（TOC）减少84%。MAPC的最佳反应条件为：苯酚初始浓度10mg/L，微波功率900W，反应液体积50mL，EDLs23、催化剂用量1～4g/L，循环态流速15mL/min。MAPC处理含酚废水具有较好的应用潜能。洪光[7]等采用微波诱导氧化工艺（MIOP）技术，以改性氧化铝为催化剂，对雅格素蓝BF-BR染料模拟废水进行氧化处理。优化了工艺条件，实验在固液质量比为1：10（50mL雅格素蓝BFBR水溶液中投加510g改性氧化铝）。微波功率为400W的条件下微波辐照处理5min。在此工艺条件下，对水中雅格素蓝BFBR的脱色率可达到98%，COD去除率为87.14%。改性氧化铝在重复使用9次后仍能保持很高的脱色率。进一步研究表明在微波辐射场中，废水中的有机污染物在改性氧化铝表面，通过吸附—氧化协同作用而被迅速降解。IPolaert[8]等利用微波辐射，用活性炭催化氧化含酚废水。在微波的非热效应作用下，该实验可以有效的去除酚。因此，微波为难降解污水的达标处理奠定了基础。
1.3重金属离子及有毒有害有机物的去除
有些污水中主要含有重金属离子以及有毒有害有机物，它们可导致大部分水生动植物死亡，严重污染环境。传统处理方法有化学还原法、沉淀法、物理膜分离法、吸附法、离子交换法、生物法、铁氧体法以及这些方法的联合来实现，但是这些处理方法都普遍存在处理周期长、成本高、引入新的杂质、不利于废水再利用、受原水pH值过低或初始浓度过高的限制等缺点。例如，某化成箔生产废水中Cr（Ⅵ）质量浓度26g/L，pH值为0.5，用现有方法处理很难达标。曾有人用一种有机物质MK做还原剂，将Cr（Ⅵ）还原为毒性小的Cr（Ⅲ），得到较纯净的Cr（OH）3沉淀，既净化了含Cr（Ⅵ）废水，又便于铬的进一步回收利用。在此基础上李熠[9]等利用微波处理与化学还原相结合的方法还原含铬废水，试验表明：在相同的反应时间与温度下，采用微波加热可明显提高Cr（Ⅵ）转化为Cr（Ⅲ）的反应速率，降低反应活化能，但不改变反应动力学；对于Cr（Ⅵ）初始质量浓度为26g/L，pH值为0.5含铬废水，与常规加热还原法相比，微波加热的反应速率更快，能耗更低，反应进行得更完全，出水中Cr（Ⅵ）质量浓度可降至0.48mg/L，可达标排放。因此，微波可以缩短处理时间，加快化学反应的速度，提高对一些金属离子，有毒有害的有机废物的去除。
2微波技术的应用展望
微波技术对水处理主要还是试验研究和探索阶段，在实际应用方面只做过某些局部试验；但是微波技术处理污水中难降解的重金属离子及有毒有害的有机物，具有快速、高效、清洁、稳定等特点。随着处理技术理论的不断完善、材料设备的不断改进，微波技术必将成为一种经济、高效、具有广阔发展前景的水处理技术。
参考文献：
[1]虞睿，颜幼平，杨刚毅等.微波法处理生活污水可行性试验研究[J].水处理技术，2008，34（4）19-24.
[2]孙保平，冯建敏.微波辐射处理生活废水方法研究[J].安阳工学院学报，2005.（3）7-8
[3]黄民生，丁琨，王水华.腈纶生产废水处理试验研究[J].化工装备技术，2005：40-50.
[4]李国，邓宇.腈纶废水的微波处理研究[J].临沂师范学院学报，2006，7（9）：27-30.
[5]姚培正，邓宇.微波辐射酸性大红染料废水处理方法的研究[J].化学工程师，2005，12（9）：30-33.
[6]洪军，刘亚子，杨绍贵.微波辅助光催化水中苯酚[J].环境科学，2006，27（9）：20-23.
[7]洪光，王鹏，张国宇.改性氧化铝微波诱导氧化处理雅格素蓝BF-BR染料废水的研究[J].环境科学学报，2005，25（2）：254-258.
[8]I Polaert. Microwave-Assisted Remediation of Phenol WasteWater on Activated Charcoal[J]. Chemical Engineering Science，2005：6354-6359.
[9]李熠，张剑，孙传竹.含铬废水微波还原处理工艺研究[J].湿法冶金，2008，27（3）：173-175.
1微波技术在污水处理中的应用
1.1易降解废水的处理
微波技术污水处理法使微波场对投加有某种药剂的单相流和多相流流体发生物理化学反应，在微波能的作用下，提高流体的温度和压力，强烈促进水中物质的物理化学反应如催化、穿透、固体物之间凝聚作用等。選择性供能和物质的吸能，对水中的有毒重金属具有强烈的吸附、凝聚作用，对有机物具有强烈的氧化破坏、还原作用等功能。实践证明该技术应用于水处理中可以克服常规污水处理法中存在的一些缺陷。虞睿[1]等利用微波技术处理生活污水的试验结果表明：微波能可对污水中的污染物分子进行选择性的分子供能；微波能对污水中的污染物与添加药剂的化学反应具有强烈的催化作用，使微波场中的物化反应速度加快，使处理更加快捷；在微波场中，污水中的固态微粒能迅速汇集、沉降而与水分离；微波能对污水具有穿透能力而被其吸收；对金属具有反射能力而几乎不被其吸收，因而对容器中的污水供能非常均匀、高效、节能；微波能对病菌、病原体具有低温高效杀灭功能。
1.2难降解废水的处理
在微波处理废水的同时加入活性炭、过渡金属氧化物等，可强化处理的效果[2]。微波辐射能有效的解吸活性炭表面的有机物，使活性炭再生。选择适当的催化剂对降解难分解的有机物是至关重要的。例如：腈纶废水是一种较为难降解的废水，李国[3-4]等以MnO2、TiO2为催化剂，用微波辐射，处理的效果较好，而且改善了废水的可生化处理的性能。此外，姚培正和邓宇[5]等在催化剂活性炭存在的情况下，研究了微波辐射对染料废水的处理效果。实验表明，研究了微波辐照下，随活性炭的加入量的增加去除率增加，但是当活性炭用量超过2g时，增加的幅度越来越小了；同时实验表明单一使用微波对溶液没有任何的处理效果，这说明溶液的处理效果是微波辐射和活性炭共同处理的结果。洪军等[6]研究了水溶液中苯酚的光催化降解效果。结果表明：反应30min，微波辅助光催化（MAPC）能去除92%的苯酚，溶液总有机碳（TOC）减少84%。MAPC的最佳反应条件为：苯酚初始浓度10mg/L，微波功率900W，反应液体积50mL，EDLs23、催化剂用量1～4g/L，循环态流速15mL/min。MAPC处理含酚废水具有较好的应用潜能。洪光[7]等采用微波诱导氧化工艺（MIOP）技术，以改性氧化铝为催化剂，对雅格素蓝BF-BR染料模拟废水进行氧化处理。优化了工艺条件，实验在固液质量比为1：10（50mL雅格素蓝BFBR水溶液中投加510g改性氧化铝）。微波功率为400W的条件下微波辐照处理5min。在此工艺条件下，对水中雅格素蓝BFBR的脱色率可达到98%，COD去除率为87.14%。改性氧化铝在重复使用9次后仍能保持很高的脱色率。进一步研究表明在微波辐射场中，废水中的有机污染物在改性氧化铝表面，通过吸附—氧化协同作用而被迅速降解。IPolaert[8]等利用微波辐射，用活性炭催化氧化含酚废水。在微波的非热效应作用下，该实验可以有效的去除酚。因此，微波为难降解污水的达标处理奠定了基础。
1.3重金属离子及有毒有害有机物的去除
有些污水中主要含有重金属离子以及有毒有害有机物，它们可导致大部分水生动植物死亡，严重污染环境。传统处理方法有化学还原法、沉淀法、物理膜分离法、吸附法、离子交换法、生物法、铁氧体法以及这些方法的联合来实现，但是这些处理方法都普遍存在处理周期长、成本高、引入新的杂质、不利于废水再利用、受原水pH值过低或初始浓度过高的限制等缺点。例如，某化成箔生产废水中Cr（Ⅵ）质量浓度26g/L，pH值为0.5，用现有方法处理很难达标。曾有人用一种有机物质MK做还原剂，将Cr（Ⅵ）还原为毒性小的Cr（Ⅲ），得到较纯净的Cr（OH）3沉淀，既净化了含Cr（Ⅵ）废水，又便于铬的进一步回收利用。在此基础上李熠[9]等利用微波处理与化学还原相结合的方法还原含铬废水，试验表明：在相同的反应时间与温度下，采用微波加热可明显提高Cr（Ⅵ）转化为Cr（Ⅲ）的反应速率，降低反应活化能，但不改变反应动力学；对于Cr（Ⅵ）初始质量浓度为26g/L，pH值为0.5含铬废水，与常规加热还原法相比，微波加热的反应速率更快，能耗更低，反应进行得更完全，出水中Cr（Ⅵ）质量浓度可降至0.48mg/L，可达标排放。因此，微波可以缩短处理时间，加快化学反应的速度，提高对一些金属离子，有毒有害的有机废物的去除。
2微波技术的应用展望
微波技术对水处理主要还是试验研究和探索阶段，在实际应用方面只做过某些局部试验；但是微波技术处理污水中难降解的重金属离子及有毒有害的有机物，具有快速、高效、清洁、稳定等特点。随着处理技术理论的不断完善、材料设备的不断改进，微波技术必将成为一种经济、高效、具有广阔发展前景的水处理技术。
参考文献：
[1]虞睿，颜幼平，杨刚毅等.微波法处理生活污水可行性试验研究[J].水处理技术，2008，34（4）19-24.
[2]孙保平，冯建敏.微波辐射处理生活废水方法研究[J].安阳工学院学报，2005.（3）7-8
[3]黄民生，丁琨，王水华.腈纶生产废水处理试验研究[J].化工装备技术，2005：40-50.
[4]李国，邓宇.腈纶废水的微波处理研究[J].临沂师范学院学报，2006，7（9）：27-30.
[5]姚培正，邓宇.微波辐射酸性大红染料废水处理方法的研究[J].化学工程师，2005，12（9）：30-33.
[6]洪军，刘亚子，杨绍贵.微波辅助光催化水中苯酚[J].环境科学，2006，27（9）：20-23.
[7]洪光，王鹏，张国宇.改性氧化铝微波诱导氧化处理雅格素蓝BF-BR染料废水的研究[J].环境科学学报，2005，25（2）：254-258.
[8]I Polaert. Microwave-Assisted Remediation of Phenol WasteWater on Activated Charcoal[J]. Chemical Engineering Science，2005：6354-6359.
[9]李熠，张剑，孙传竹.含铬废水微波还原处理工艺研究[J].湿法冶金，2008，27（3）：173-175.