微波加热技术在环境污染治理工程中的应用研究

王爱华 王琳玮

烟台北方微波技术有限公司 山东烟台 264006

1 微波加热技术的原理

受微波加热技术作用，物体内部的分子相互摩擦，产生热量，原本杂乱无序的分子运动方向不会受到影响，但是，在外界微波电磁场的作用下，其运动轨迹会发生定向改变。在微波辐射下，电极材料会发生反应，最终吸收分子摩擦产生的热量。需要注意的是，电解材料反应吸收的热量与选材无关，而与材料内部分子结构有关，因此，在对材料进行均匀加热时，某一区域会出现温度偏高的现象，这也是微波加热技术的重要特性。为进一步研究该技术，目前，国内已经建立许多数学模型来模拟微波加热过程，但是受许多因素的影响，材料的热不稳定性有所增加，形成热高温区域加热速度快于其他区域的现象。

2 微波加热技术在环境污染治理工程中的应用

2.1 在水污染治理与保护中的应用

在污水处理中，最常用的微波加热是一种过度渗透技术，可见性更强。超过滤技术的工作原理主要是利用铝箔从微孔结构中分离污染物，从而分离、集中废水，实现清洁污水的目标。超过滤技术在水污染方面具有高效、高质量的优势。在实践中，需要不断改进过滤方法，以改善水污染，通过膜材料规范保证材料质量，采用结构稳定、成本低、过滤材料均匀的优质、清晰的膜材料进行穿孔。对于许多类型的废水来说，工业废水是一个重要组成部分，含有大量酸、重金属和放射性物质，对人类健康构成严重威胁，对工业生产具有至关重要的价值。传统的污水处理技术有限，污水中的化学合成较差，严重影响了污水处理，同时也是工业资源的高浪费。随着科学技术的发展，工业废水处理技术也有所改善，采用清洁材料减少废水的产生，减少危险物质的数量，促进危险物质的分离。另一方面，现代环保化学可以更有效地从废水中提取和提取有机物、重金属等，实现清洁饮用水。

2.2 废物处理

微波加热技术升温速度快，能够对废物进行选择性处理，确保危险废物达到相关处理标准，适用性较强，效果较好。同时，该技术能够对废物处理进行远程控制，设备兼容性好，功能性强，成本造价低，使用清洁能源，可以有效保护环境。但是，目前大多采用填埋技术和焚烧技术处理固体废物，容易引发二次污染。因此，人们需要合理使用微波处理技术，对废物进行固定化处理，提高污染物处理水平。微波加热技术可以处理印刷电路板生产废水，将废水中的金属离子进行固定化，避免不同离子发生交叉污染。另外，微波加热技术可以处理塑料包装废物。塑料废物组分特殊，容易造成环境污染，微波加热技术可以破坏塑料包装废物的内部结构，有效消除污染。我国每年产生大量医疗垃圾，严重影响生态环境，必须进行有效处理。微波加热技术可以对医用垃圾进行消毒灭菌处理，消耗时间短，处理效果极佳，前期需要投入一定资金，但长远经济效益突出。相比传统处理方法，微波加热技术产生的有毒物质较少，同时可以有效控制火灾、爆炸等风险。

2.3 在废气污染治理中的应用

环境治理是环境治理的重要组成部分，今天我国的环境污染主要包括工业排放、汽车排放和人民生活排放。随着工业发展和汽车使用量的增加，我国报废污染问题日益严重，迫切需要采取必要措施消除排放。我国许多地区由于传统气体处理技术的局限性，酸雨和泛滥，需要微波加热技术来调节排放。首先，必须分析大气中的污染成分，确定其成分，然后利用清洁化学技术分解和吸收大气中的有害物质，如悬浮颗粒、氧化氮和二氧化硫，从而大大降低雾和酸生成的生产力。对于大气污染来说，二氧化硫是最主要的污染物产品，当今大多数工业生产设备排放大量二氧化硫，超过排放时会导致酸雨。因此，微波加热技术中的碳水化合物可用于控制大气中的二氧化硫，应用范围更广的除煤技术，主要是微生物磷酸盐、生物疏水性水处理和。

2.4 在噪音污染治理中的应用

污染是一个严重的问题，噪声污染主要有工业生产噪声、摩托车噪声、建筑噪声和娱乐业噪声，不仅影响人们的生活，而且影响人们的健康。微波加热控制噪声污染、控制污染源的主要治理方法、使用消声器、建造消声器和开发消声材料，都是控制噪声的重要手段，不仅有助于有效控制噪声，减少噪声污染，而且有助于改善环境质量。

2.5 颗粒活性炭和废气的处理

颗粒活性炭的生产、再生和废气处理可以采用 微波加热技术。活性炭生产主要分为两个阶段：一是 将碳质材料放置在高温环境下进行热解；二是在高温 环境下对气体进行活化。传统活性炭生产方法需要消 耗较长的时间，生产环境温度存在梯度差。相反地，微波加热技术将整体加热和内部加热有机结合，可以 缩短反应时间，节约资源。微波加热技术可以将有毒 气体还原为单质硫和氮气，确保其实际回收率满足要 求。目前，微波加热技术凭借自身高效、可靠的特征 被广泛应用于石油化工领域。

3 微波加热技术的发展方向

与传统技术相比，微波加热技术具有多项优势，但在环境工程领域的商业化应用并不多，其主要原因有：缺乏系统的材料电介性质的基本数据；微波加热技术所需要的电子设备处于发展阶段。为促进微波加热技术的全面发展，将其应用于环境污染治理工程中，人们要加强技术体系建设，深入研究微波加热机理，建立数学模型，完善各种材料电介参数，研发和设计微波加热设备，实现加工控制与操作的自动化，提高微波加热技术的综合应用水平。

4 结语

运用微波加热技术最为根本的目标就是保护环境、控制污染与节约资源，世界中的很多国家都对微波加热技术予以了高度重视，我国也在不断加强研究绿色化学的深度，确保在治理环境时，使用更加友善温和的技术，最大程度地抑制化学污染，减少其给环境带去的损害。本文首先对微波加热技术本身展开研究，而后从多个角度探讨了微波加热技术的应用情况，确定了其在治理水污染、大气污染等问题中的价值，日后需继续研究更新微波加热技术，解决更多的环境污染问题。