我国是土霉素原料药生产与出口大国,在生产过程中会产生大量的土霉素废水。土霉素废水中含有一定量的土霉素有效成分,将含有残留土霉素的废水排放到环境中,会造成环境污染,威胁人类健康和生态环境安全。因此,土霉素废水排放成为全社会关注的问题。本文介绍了土霉素分子的理化性质,产生土霉素废水的工艺过程,根据土霉素废水的特征,分析了不同工艺降解土霉素废水效果及优缺点,进行了常温常压、高温高压及微波高压降解土霉素废水的实验,探究了微波高压降解土霉素废水的机理,并得到了微波高压降解土霉素废水的最佳实验数据,根据此条件,设计了一款微波降解土霉素废水的装置,其特点为微波谐振腔与土霉素废水降解反应罐合二为一,反应罐中的微波场分布均匀,效率高,可连续处理土霉素废水。本文将微波技术应用到土霉素废水的降解过程中,并主要进行了以下研究:(1)以模拟土霉素废水为降解对象,通过单因素试验研究土霉素废水溶液的初始浓度、初始pH值、初始温度、体积,微波降解土霉素废水溶液时升高的温度、微波功率,保温时间七种因素对微波降解土霉素废水效果的影响,通过单因素试验的结果,分析各因素对土霉素废水的降解规律。(2)以模拟土霉素废水为降解对象,采用正交试验探究微波降解土霉素废水的最佳条件。结果表明,各因素对微波处理土霉素废水效果的影响程度为:初始反应pH值>保温时间>微波功率>升高温度>初始反应温度>初始反应浓度>溶液体积;正交试验初步确定的最佳反应条件为:当溶液初始浓度为400mg/L,溶液初始温度为60℃,溶液初始pH值为1,溶液体积为1500m L;微波功率为200W,温度升高140℃,保温时间为60min时,微波降解土霉素废水的效果最佳,平均降解率为96.57%,平均COD去除率为95.46%。且通过计算证明土霉素废水微波降解过程在本研究条件下,符合拟一级反应动力学方程。(3)通过调研,以石家庄某制药厂土霉素的年产量及废水中土霉素含量为依据,结合上文得到的研究数据,设计一种微波降解土霉素废水的装置。本文介绍了微波源、波导管、谐振腔的结构、计算依据、工作原理和控制电路,选择确定了本装置的微波源频率为2450MHz,标准矩形波导管的型号BJ22,尺寸为109×54.5mm2,谐振腔的形状为圆柱罐形,采用不锈钢材料。结合微波功率、流量、反应时间等参数,初步得到谐振腔相关尺寸,通过HFSS软件对微波谐振腔内的电磁场进行了仿真,确定了波导管的数量以及分布位置,仿真结果可以作为微波降解土霉素废水装置的结构设计依据。根据实际工况,设计了谐振腔罐盖、进出水口的微波防泄漏结构,微波进入谐振腔的通道排水柱结构;装置的控制系统。结合本装置的特点,制定了微波降解土霉素废水的工艺流程图,本装置可作为一个独立单元使用,可并联使用,以获得更大的处理量;也可串联使用,以获得更大的去除率。