低强度超声波强化污水生物处理.

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污水处理中的生物强化技术

污水处理中的生物强化技术在当今社会，随着工业化和城市化进程的加速，污水的排放量不断增加，水质污染问题日益严重。

为了保护生态环境和人类健康，污水处理技术的研究和应用变得至关重要。

生物强化技术作为一种新兴的污水处理方法，具有高效、经济、环保等优点，逐渐受到人们的关注和重视。

一、生物强化技术的概念生物强化技术是指通过向传统的生物处理系统中引入具有特定功能的微生物、酶或基因工程菌等，以提高污水处理系统的性能和效率。

这些引入的微生物或生物制剂能够增强系统对难降解有机物、有毒有害物质的去除能力，改善污泥性能，提高系统的稳定性和抗冲击能力。

二、生物强化技术的作用机制1、直接作用引入的高效微生物能够直接降解污水中的污染物。

这些微生物经过筛选和培养，具有特定的代谢途径和酶系，能够快速分解和转化目标污染物，从而提高处理效果。

2、共代谢作用某些微生物在降解主要污染物的同时，能够产生一些酶或中间产物，促进其他微生物对难降解污染物的分解。

这种共代谢作用可以拓宽污水处理系统的污染物去除范围。

3、竞争抑制作用引入的优势微生物能够与原有的微生物群落竞争生存空间和营养物质，抑制有害微生物的生长和繁殖，从而优化微生物群落结构，提高处理系统的稳定性。

4、生物刺激作用添加一些营养物质、生长因子或电子受体等，可以刺激微生物的生长和代谢活性，增强其对污染物的去除能力。

三、生物强化技术的应用形式1、投加高效微生物菌剂这是最常见的生物强化方式。

通过筛选和培养具有特定功能的微生物，制成菌剂投加到污水处理系统中。

例如，对于含有芳香烃类化合物的污水，可以投加能够降解这类化合物的微生物菌剂。

2、固定化微生物技术将微生物固定在特定的载体上，如多孔材料、凝胶等，使其在处理系统中保持较高的生物量和活性。

固定化微生物技术能够提高微生物对环境变化的适应能力，减少微生物的流失。

3、基因工程菌的应用利用基因工程技术构建具有特定降解能力的基因工程菌，并将其引入污水处理系统。

超声波强化污水厌氧生物处理综述

ｗａｔｗａｅｎｔｒｆｔｅｆｎｔｎｒｃａｉｍｆｕｔａｏｎｒｖｎｈｃｉｉｆｃｏｒａｉｍ．ｉｔｎｉｉｇｓｅｔｒｉｅｍｓ０ｈｕｃｉａｙｍｅｈｎｓｏｌｒｓｕｄｉｏｉｇｔｅａｔｔｏｒｏｇｎｓｏｍｐｖｙｍｉｎｅｓｆｎｙ
维普资讯
谢倍珍等
超声波强化污水厌氧生物处理综述
超声波强化污水厌氧生物处理综述＊
谢倍珍刘红
（北京航空航天大学环境工程系，北京１０８）００３
摘要通过对超声波辐射促进微生物活性以及超声波强化污水好氧生物处理、厌氧污泥减量化处理等作用机制的分析研究，
异潘振动、长、溃和闭合的动力学过程，生崩该过程是集中分为有分枝结构的异麦芽糖、麦芽三糖、糖等，超声波处理使二糖和三糖声场能量并迅速释放的绝热过程。根据声压强的不主要集中在二糖和三糖，
Ａｂｔａｔｓｒｃ：ＴｈｓｐｐｒｒｖｅｈｒｇｅｓｏｓｎｌｒｓｕｄｔｎｅｓｆｎｅｏｉｂｏｏｉｌｔｅｔｎｆｉａｅｅｉｗｓｔｅｐｏｒｓｆｕｉｇｕｔａｏｎＯｉｔｎｉａａｒｂｃｉｌｇｃｒａｍｅｔｏｙａ
中的应用就是利用了超声波的空化作用。］
研究表明，高强度超声波的空化作用在处理环
实超境中的污染物，其是难降解有机污染物上具有很ｈ的超声波，验结果表明，声波促进了菊糖酶的尤使胞的１强的优势［；低强度超声波可以提高微生物的生合成和分泌，酶（外酶）最大产量达３２２而ｍＬ即脆壁克鲁维氏酵母菊糖酶产量提高了１物活性口。本文综合超声波这两种作用，出将Ｕ／，一］提发酵全过程中糖的利用率较高，后残糖只最超声波应用于传统的污水厌氧生物处理系统中，达倍以上，到提高污水生物净化效率的目的。重点探讨了超声有００５；酵过程中细胞生长趋势及ｐ变化规．８发Ｈ

污水处理中的声波技术应用

技术发展
近年来，随着高强度、高频率声波技术的出现，以及相关配套设备的改进，声波技术在污水处理中的应用越来越广泛。研究不断深入，技术不断完善，为声波技术在污水处理中的推广和应用提供了有力支持。
声波技术的分类与应用
分类
根据声波的频率和强度，可以将声波技术分为低频超声波、中频超声波和高频超声波等类型。不同类型声波技术具有不同的处理效果和应用范围。
益。
某河流生态修复中的声波技术应用案例
要点一
总结词
要点二
详细描述
该案例表明，声波技术有助于改善河流生态，提高水质，为河流生态修复提供了新的解决方案。
在某河流的生态修复工程中，采用了声波技术来提高水体的自净能力。通过声波产生的大量气泡，增加了水体中的溶解氧，促进了微生物的活动，加速了有机物的分解和转化。同时，声波的振动作用还促进了水生植物的生长和繁殖，为水生生物提供了良好的生态环境。经过声波技术处理后，该河流的水质得到了显著改善，恢复了生态平衡。
总结词
该案例展示了声波技术在污水处理厂中的成功应用，有效提高了污水处理的效率和效果。
详细描述
某污水处理厂采用了声波技术对污水进行深度处理。通过声波的空化效应和振动作用，有效地破解和分离了污水中的有机物和悬浮物，提高了出水水质。同时，声波技术还具有操作简便、能耗低、无二次污染等优点，为该污水处理厂带来了显著的经济和社会效
2023 WORK SUMMARY
THANKS
感谢观看
REPORTING
某工业废水处理的声波技术应用案例
总结词
该案例表明，声波技术能够有效地处理工业废水中的有害物质，降低污染负荷，为工业废水处理提供了新的途径。
VS
详细描述

超声波技术在污水处理中的应用研究

06
CHAPTER
结论
研究成果总结
01
02
03
04
超声波技术能够有效去除污水中的有机物和重金属，提高污
水处理效率。
超声波技术能够破坏污水中细菌和病毒的细胞膜，杀死细菌和病毒，具有很好的消毒效果
。
超声波技术能够促进污水中悬浮物的凝聚和沉降，提高污水
处理的澄清度。
超声波技术能够降低污水处理能耗，减少化学药剂的使用量
01
研究如何将超声波技术与生物处理、化学处理等传统技术相结
合，提高污水处理效率。
超声波技术在特殊污水中的应用
02
针对工业废水、农业废水等特殊污水，研究超声波技术的处理
效果和应用潜力。
超声波技术对污泥处理的影响
03
探究超声波技术对污泥的减量、减毒和资源化利用等方面的作
用，为污泥处理提供新的解决方案。
技术创新与改进
超声波能够改变污水的物理和化学性质，如表面张力、电导率、pH值等，从而促进污水中污染物的分离和去除。例如，超声波可以降低污水的表面张力，促进悬浮颗粒的分离；可以改变污水的电导率，影响电解质的迁移和扩散；可以调节污水的pH值，促进重金属离子的沉淀和去除。
04
CHAPTER
超声波技术在污水处理中的优势与挑战
，具有很好的环保性能。
对未来研究的建议
深入研究超声波技术对不同种类污水的处理效果，为实际应用提供更全面的理论依据。
加强超声波技术在实际生产中的应用研究，为推广应用提供实践经验。
探索超声波技术与其他污水处理技术的联合应用，提高污水处理效率。
深入研究超声波技术的消毒机理和环保性能，为进一步优化技术提供理论支持。
超声波技术在污水处理中的应用研究

低强度超声波对高负荷厌氧氨氧化EGSB反应器运行性能的影响

化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2024 年第 43 卷第 2 期低强度超声波对高负荷厌氧氨氧化EGSB 反应器运行性能的影响杨杰源1，朱易春1，赖雅芬1，张超1，田帅2，谢颖1（1 江西理工大学赣州市流域污染模拟与控制重点实验室，江西赣州 341000；2 江西理工大学资源与环境工程学院，江西赣州 341000）摘要：研究了低强度超声波对厌氧氨氧化EGSB 反应器处理无机高氨氮废水的影响，考察了超声波处理对反应器脱氮性能、厌氧氨氧化颗粒污泥特征、胞外聚合物以及微生物菌群的变化情况。

结果表明，低强度超声波可提高厌氧氨氧化反应器脱氮效能，在进水氮负荷为6.03kg N/(m³·d)时，总氮去除率提高了11.40%，抵抗氮负荷冲击能力也得到了增强。

周期性超声波辐照后，颗粒污泥粒径维持在1.0~1.5mm ，有利于改善传质效率，提升厌氧氨氧化颗粒污泥活性和减少颗粒漂浮。

污泥EPS 总量有显著增加，其中紧密结合型胞外聚合物（TB-EPS ）增加较为明显，有助于维持颗粒污泥的结构稳定性。

污泥表面官能团种类不变，但羟基、羧基、氨基等基团有所增多。

颗粒污泥的比厌氧氨氧化活性提高了33.2%，通过简化的Gompertz 方程模型发现超声组的厌氧氨氧化菌生长速率（0.0127d -1）高于对照组（0.0107d -1）。

高通量测序显示，超声波促进了厌氧氨氧化菌及其共生菌，其中Candidatus Brocadia 提升了22.03%。

同时严重抑制了部分反硝化细菌，使厌氧氨氧化菌的底物和生存空间更加充足。

关键词：低强度超声波；厌氧氨氧化；颗粒污泥；微生物群落；氮负荷中图分类号：X703.1 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2024）02-1098-11Effect of low intensity ultrasound on operation performance of high loadAnammox-EGSB reactorYANG Jieyuan 1，ZHU Yichun 1，LAI Yafen 1，ZHANG Chao 1，TIAN Shuai 2，XIE Ying 1(1 Ganzhou Key Laboratory of Basin Pollution Simulation and Control, Jiangxi University of Science and Technology,Ganzhou 341000, Jiangxi, China; 2 School of Resources and Environmental Engineering, Jiangxi University of Science andTechnology, Ganzhou 341000, Jiangxi, China)Abstract: The effect of low intensity ultrasound on the treatment of high-ammonia-nitrogen wastewater by Anammox-EGSB reactor was studied. The effects of ultrasound treatment on the nitrogen removal performance of the reactor, characteristics of Anammox granular sludge, extracellular polymer and microbial flora were investigated. The results showed that low intensity ultrasound could improve the nitrogen removal efficiency of Anammox reactor, and the nitrogen load of influent was 6.03kg N/(m³·d), the total nitrogen removal rate of ultrasonic group was increased by 11.40%, and the impact resistance of nitrogen load was also enhanced. After periodic ultrasonic irradiation, the particle size of granular sludge研究开发DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0315收稿日期：2023-03-02；修改稿日期：2023-04-02。

超声波污泥处理——源头减量、强化脱水、高级厌氧消化三部分

超声波污泥处理——源头减量、强化脱水、高级厌氧消化三部分中国人民大学张光明教授张光明：谢谢主持人郝老师，非常高兴今天有这样一个机会到这个会场来跟各位同行汇报一下我的课题组在污泥领域做的一些工作。

我这个报告题目是《超声波污泥处理——源头减量、强化脱水、高级厌氧消化三部分》，我来自中国人民大学。

首先非常简单说一下背景，因为是污泥会议，来的各位都是行家，所以特别细的地方我就不讲了。

现在城市污水处理厂整体来说面临三大问题：第一是大量剩余污泥无处可去，它的处理处置成本非常高。

第二是总氮难以达标，总氮难以达标的一个根本问题是进水的COD太低、碳源不足。

第三个是问题我们的能耗过高。

在城市污水处理厂面临的三大问题中，我们的超声波技术都能找到自己的用武之地。

剩余污泥的特点，大家都知道，产量非常高，含水率非常高，同时也含有大量有机物，就是它的内含碳很高，从另一个角度来说，它可以作为我们污水厂反硝化时候的一个内生碳源使用。

针对这三个问题我刚才说到超声波都有用武之地，分别是什么呢？针对污泥剩余产量高的问题可以从两个角度来看，一个是它产生太多，就让它少产生一点。

这就是我接下来要汇报的，超声波污泥溶胞隐性生长、从而实现源头减量这样一个方式。

这就是让剩余污泥少出厂，整个产生就要变少。

第二是大家都很熟悉的强化脱水，就是把它的体积给减下来。

总氮不达标这一块，刚才我们也分析到，这个污泥是可以作为内碳源用的，我们用超声波把它内在的碳给释放出来作为碳源使用。

能耗高这一部分能做的就是以超声波做污泥预处理，从而促进高级厌氧消化，可以回收部分的能源。

有个非常类似的技术，就是昨天天大的季民教授说到的超声解耦合，而我这里是没有耦合，是一个纯粹的超声。

说的半天超声波能干这个、能干那个，我们来看一下超声波是怎么回事？从定义来看，就是功率超过16kHz咱们的耳朵听不见，超声波是一个纵波，它的传递就是在水里或者是污泥里面是这样一个传递的方式，我们所利用的是功率超声。

超声波氧化污水处理的方法

超声波氧化污水处理的方法一、引言在当今社会，水资源的保护和污水处理成为了一个世界性的问题。

随着工业化和城市化的快速发展，污水处理已经成为了一项重要的环境保护任务。

超声波氧化污水处理技术作为一种新兴的处理方法，具有高效、低成本和环保等优点，受到了广泛的关注和应用。

二、超声波氧化污水处理的原理超声波氧化污水处理技术是利用超声波的机械作用和氧化作用对污水中的有机物进行处理。

超声波的机械作用可以破坏有机物的份子结构，使其易于被氧化剂氧化。

同时，超声波的氧化作用可以产生自由基，进一步加速有机物的氧化反应，从而达到高效处理污水的目的。

三、超声波氧化污水处理的步骤1. 污水预处理：将污水经过初级处理，去除大颗粒的悬浮物和沉淀物，以减少对设备的损坏和提高处理效果。

2. 超声波处理：将经过预处理的污水通过超声波设备进行处理。

超声波设备通过产生高频的超声波波动，将污水中的有机物份子结构破坏，并产生自由基。

3. 氧化处理：在超声波处理后，将氧化剂加入污水中进行氧化反应。

氧化剂可以进一步氧化有机物，降低其浓度。

4. 沉淀处理：经过氧化处理后，污水中的有机物会发生沉淀，形成污泥。

通过沉淀处理，可以将污泥与水分离，减少有机物的含量。

5. 过滤处理：经过沉淀处理后，污水中仍然存在一定量的悬浮物和弱小颗粒。

通过过滤处理，可以进一步去除这些杂质，提高水质的纯净度。

6. 消毒处理：经过过滤处理后，污水中的细菌和病毒仍然存在。

通过消毒处理，可以杀灭这些病原体，确保处理后的水质符合相关标准。

7. 净化处理：最后一步是对处理后的水进行净化处理，去除残留的有机物和杂质，使其达到可供再利用或者排放的标准。

四、超声波氧化污水处理的优势1. 高效：超声波的机械作用和氧化作用相结合，能够快速破坏有机物的份子结构，加速氧化反应，提高处理效率。

2. 低成本：超声波设备相对于传统的污水处理设备来说，成本较低。

同时，超声波氧化污水处理技术不需要使用大量的化学药剂，减少了运营成本。

超声波污水废水处理

超声波污水废水处理超声波污水废水处理概述超声波污水废水处理是一种基于超声波技术的废水处理方法，通过利用超声波的物理特性来实现废水中有机物和无机污染物的分解和去除。

该技术具有高效、环保、低能耗等优势，被广泛应用于各种污水处理场合。

工作原理超声波是指频率高于20kHz的声波。

超声波在水中传播时，会引起水分子的振动和互相碰撞，进而产生大量的微小气泡。

这些微小气泡在崩解过程中会释放出巨大的能量，以此来实现废水中有机物和无机污染物的分解。

当超声波在废水中传播时，污染物会受到超声波的作用，发生物理和化学变化，从而达到净化废水的目的。

应用领域超声波污水废水处理技术在各个领域都有广泛的应用，包括但不限于以下几个方面：工业废水处理工业废水中通常含有大量的有机物和无机污染物，对环境造成很大的危害。

超声波污水废水处理技术可以有效地将这些有机物和无机污染物分解和去除，减少工业废水对环境的污染程度。

农田灌溉水处理农田灌溉水中常常含有农药、化肥等有机物和无机污染物，如果直接用于农田灌溉，不仅会影响作物的生长，还会对土壤造成污染。

超声波污水废水处理技术可以很好地解决这个问题，将灌溉水中的有机物和无机污染物去除掉，保证农田灌溉水的质量。

生活污水处理生活污水中包含了大量的有机物和无机污染物，对水资源的浪费和环境的污染都有很大的影响。

超声波污水废水处理技术可以对生活污水进行高效处理，将污水中的有机物和无机污染物去除，使其达到可再利用的标准。

优势与挑战优势- 高效性：超声波污水废水处理技术可以快速、高效地去除废水中的有机物和无机污染物，处理效果明显。

- 环保性：该技术无需添加任何化学药剂，避免了传统处理方法中化学药剂对环境的污染。

- 低能耗：超声波设备耗电量低，能够大大降低废水处理过程中的能源消耗。

挑战- 成本较高：超声波设备的制造成本较高，对设备的投资需要一定的经济实力。

- 技术要求高：超声波污水废水处理技术对设备运行参数的控制要求较高，需要专业的技术人员进行操作和管理。

超声波在污水处理中的应用

超声波在污水处理中的应用超声波技术是一种利用超声波的机械振动作用来实现物质份子之间的相互作用的技术。

它已经被广泛应用于污水处理领域，具有高效、环保、节能等优点。

本文将详细介绍超声波在污水处理中的应用，并分析其优势和局限性。

一、超声波在污水处理中的应用场景1. 污泥处理：超声波可以有效地破碎和分散污泥颗粒，提高污泥的可流动性和可处理性。

通过超声波处理后的污泥更易于脱水和干燥，从而减少了处理成本。

2. 水质净化：超声波可以破坏水中的微生物细胞膜，杀灭细菌、病毒和其他有害微生物。

同时，超声波还可以去除水中的悬浮颗粒、悬浮物和沉积物，提高水质的净化效果。

3. 水处理设备清洗：超声波可以在水处理设备中产生强大的清洗效果，去除设备表面的污垢和沉积物。

这不仅提高了设备的工作效率，还延长了设备的使用寿命。

4. 水中有机物降解：超声波可以通过振动和剪切作用，加速水中有机物的氧化和降解过程。

这对于处理含有有机物的废水具有重要意义，可以提高处理效率和降低处理成本。

二、超声波在污水处理中的优势1. 高效性：超声波可以在短期内对污水进行处理，大大提高了处理效率。

与传统的物理、化学处理方法相比，超声波技术更加高效。

2. 环保性：超声波处理污水不需要添加化学药剂，减少了对环境的污染。

同时，超声波技术本身也是一种清洁能源，不会产生二氧化碳等有害气体。

3. 节能性：超声波处理污水所需的能量相对较低，节约了能源消耗。

与传统的污水处理方法相比，超声波技术具有更低的能耗。

4. 适应性：超声波技术可以与其他污水处理技术相结合，形成综合处理系统。

它可以根据不同的污水特性进行调整和优化，适应不同的处理需求。

三、超声波在污水处理中的局限性1. 设备成本较高：超声波处理设备的成本相对较高，需要投入较大的资金。

这对于一些小型污水处理厂来说可能是一个限制因素。

2. 能量传递效率低：超声波在传递过程中会发生能量损耗，导致处理效果不如理论值。

因此，需要合理设计和优化超声波传递系统，提高能量传递效率。

超声强化H_(2)O_(2)处理废水中的盐酸四环素

'f e知库Eco-EnvironmentalKnowledge Web 环境工程学报C h in e s e Jo u rn a l ofEnviro nm ental En g in e e rin g匕丨E-m ail:cjee@第15卷第4期2021年4月V o l. 15, N o.4 A p r. 2021(010) 62941074暖文章栏目：水污染防治D O I10.12030/j.cjee.202009162中图分类号X703 文献标识码A袁晨曦，傅敏,陈正波.超声强化H202处理废水中的盐酸四环素[J].环境工程学报，2021,15(4):1219-1226.YUAN Chenxi, FU Min, CHEN Zhengbo. Treatment of tetracycline hydrochloride in wastewater by ultrasonic enhanced H202 [J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2021, 15(4): 1219-1226.超声强化H2o2处理废水中的盐酸四环素袁晨曦\傅敏1>2’•，陈正波11. 重庆工商大学环境与资源学院，重庆4000672. 催化与环境新材料重庆市重点实验室，重庆400067第一作者：袁晨曦（1997—)，女，硕士研究生。

研究方向：高级氧化技术。

E-mail: *****************通信作者：傅敏（1963— )，男，博士，教授。

研究方向：环境功能材料等。

E-mail: *******************摘要采用超声波强化H202处理盐酸四环素（tetracycline,T C)模拟废水，研究了不同处理方式、H202投加量、超声功率、T C初始浓度和p H对T C去除率的影响。

结果表明，超声协同H202技术能有效处理含T C的废水，且其降解符合拟一级反应动力学模型=当T C溶液浓度为lO m g.L' H202的投加量为S O m m o l L1、超声功率为120W、初始p H为11时，T C的去除率可达到90.4%。

污水处理中的超声波氧化技术应用

污水处理中的超声波氧化技术应用近年来，随着人口的增加和工业的发展，污水处理问题已经成为全球环境保护的热点。

而在污水处理过程中，超声波氧化技术作为一种新兴的技术手段，被广泛应用于污水的净化和处理中。

本文将从以下几个方面详细介绍超声波氧化技术在污水处理中的应用。

一、超声波氧化技术的原理超声波氧化技术是利用超声波的高能量和高频振动作用于液体，产生局部高温和高压区域，使污染物发生氧化分解的一种技术。

超声波的高频振动可以有效破坏有机物的化学键，使其分解为无机物或较稳定的有机物。

同时，超声波振动也可以加速氧化剂和污染物之间的反应速率，提高氧化效果。

二、超声波氧化技术在污水处理中的应用1. 污染物的降解：超声波氧化技术可以有效降解废水中的有机物和大分子有机污染物。

超声波振动作用于污水中的污染物，使其发生氧化分解，降低水中的COD和BOD等指标，提高水的处理效果。

2. 溶解氧的增加：超声波振动可以加速氧气在水中的溶解。

在污水处理过程中，溶解氧对于细菌的生长有着重要的影响，提高溶解氧含量可以促进好氧微生物的代谢活性，加速废水中有机物的降解。

3. 污泥的降解：在传统的污水处理过程中，产生的污泥需要进行处理和处置。

而超声波氧化技术可以有效降解污泥中的有机物，减少污泥的产生量，降低处理成本。

4. 细菌的灭活：超声波氧化技术还可以通过破坏微生物细胞壁，从而实现对细菌的灭活。

在废水处理过程中，通过超声波氧化技术可以有效抑制细菌的生长，减少细菌对处理效果的影响。

5. 水质的净化：超声波氧化技术可以有效去除水中的悬浮固体、颜料和重金属等有害物质。

通过超声波振动作用于水中的污染物，使其发生氧化分解，提高水的净化效果。

三、超声波氧化技术的优势和不足在污水处理中，超声波氧化技术具有以下优势：- 处理效率高：超声波氧化技术能够加快污染物的降解速率，提高处理效果。

- 反应时间短：超声波振动可以迅速破坏化学键，使污染物快速发生氧化分解。

- 操作简便：超声波氧化技术设备的运行维护较为简单，操作方便。

低强度超声波处理对剩余污泥的影响

ＡｂｔａｔｎｔｉｓｄｈｎｌｅｃｆｔｅｌＷ — ｉｔｎｉｌａｏｎｒａｍｅｔｏｘｅｓｓｄｅｈｓｂｅｂｅｖｄｓｒｃ：ＩｈｓｔｙｔｅｉｆｎｅｏｈＯｕｕｎｅｓｙｕｔｓｕｄｔｔｎｎｅｃｓｌｇａｅｎｏｓｒｅ．ｔｒｅｕ
ｔｈｓｈｒｓ（Ｐｅｅｅａｉｅｒｈｅｏｅｖｌｏ．３Ｗ／，．５Ｗ／ｎ．ｍＬａｅｓｗａｐｏｐｏｕＴ）ｗｒｘｍｎｄｆｒｅｐｗｒｅｅｓｆＯｍＬ００ｍＬａｄ０１Ｗ／Ｓｌａｏｌｏｔｌ０ｗｌｔ
低强度超声波处理对剩余污泥的影响
丁文川，龙腾锐，许龙，李理２，连河川２
（．１三峡库区生态环境教育部重点实验室，重庆４０４；．００５２重庆市排水公司，重庆４１２）０１０
摘要：验测定了０～ｉ、３ｉ试５ｒｎ０～０ｒｎ两个时间序列，．３ｗ／、．５Ｗ／ａａ００ｍＬ００ｍＬ和０１Ｗ／Ｌ三个能量．ｍ
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第２８卷
第３期
重庆建筑大学学报
ＪｕｎｌｆＣｏｇｉｇＪａｚｕＵｎｖｒｉｏｒａｈｎｑｎｉｎｈｉｅｓｔｏｙ
Ｖｏ＿８Ｎｏ３ｌ２．
２００６年６月
Ｊｎ２０ｕ．Байду номын сангаас ６
ｃｏｉｌａｔｉｅａｅｂｅｔｎｅｅｒｂａｃｉｔｓｈｖｅｎｓｒｇｈｎｄ，ａｅｌａｖｉｅｓｗｌｓＯＵＲ，Ｔ，Ｔａｅｉｃｅｓｄｇｅｔ．ＮＰｈｖｎｒａｅｒａｌｙ

多频次低频率低强度超声波除(控)藻技术

多频次低频率低强度超声波除（控）藻技术【摘要】随着社会经济发展和工业化进程的加快，生态环境也受到了严重的破坏。

其中，水体富营养化的加剧，导致了河流、湖泊、水库中藻类水华频发，既影响美观，也破坏了水生生物多样性，且威胁着人类饮用水的安全。

相比于传统的除藻技术，多频次低频低强度超声波除藻技术以其高效、节能、速度快及环境友好性等优点，受到了越来越多的关注。

本文论述了超声波除藻技术的基本原理，影响除藻效果的各种因素及低频（60kHz以下）低强度（50W以下）超声波实际应用情况。

【关键词】超声波除（控）藻技术；低频率；低强度；多频次1 应用背景随着经济的发展和工业化进程的加快，人类在生产和生活中所排放的氮、磷污染物超出了环境的承载力，导致了水体富营养化程度的加剧。

海洋、湖泊、河流、水库等每年都有藻类水华现象发生。

根据2014年中国环境状况公报，26个国控重点湖泊（水库）中，大部分都在富营养化状态。

而其中发生的藻类水华，以蓝藻门的微囊藻和鱼腥藻最为常见。

大面积的藻类水华暴发，不仅会严重影响水生生态系统的平衡，而且也对人类以及陆地动物的身体健康构成威胁，影响人们生活和生产。

超声波除藻技术被普遍认为是一种相对安全的除藻技术。

近年来，国内外学者对各种模式的超声波除藻技术进行了大量的研究，利用超声波进行除藻、控藻已成为当前除藻技术的研究热点之一。

2 超声波除藻技术基本原理超声波对藻类的作用机理与其在水中产生的空化效应和机械效应有关。

2.1 空化作用原理超声波在水体中的传播过程存在一个正负压强的交变周期。

在正压相位时其对水分子挤压使水的密度增大，负压相位时又使水分子稀疏离散，水的密度减小。

当振幅足够大时，负压相位下水分子间的平均距离会超过水的临界分子距离，使水体的连续性遭到破坏，并形成空化核。

空化核迅速膨胀形成空化泡，在随后的正压相位时这些空化泡又被迅速压缩甚至崩溃，这就是超声空化效应。

藻细胞内部的伪空泡在超声波作用下发生空化，形成空化泡，随后空化泡发生崩溃。

低强度超声波改善微生物燃料电池产电效能

2006年12月第32卷第12期北京航空航天大学学报Journa l o f Be iji ng U nivers it y of A eronauti cs and A stronauti cs D ecember 2006V o.l 32 N o 112收稿日期:2006-05-15基金项目:国家科技攻关计划资助项目(2005DFBA0005)作者简介:姚璐(1982-),女,浙江宁波人,硕士生,Lh64@buaa .edu .cn.低强度超声波改善微生物燃料电池产电效能姚璐李正龙(北京航空航天大学材料科学与工程学院,北京100083)刘红(北京航空航天大学生物工程系,北京100083)摘要:微生物燃料电池(M FC s ,M icr obia lFue lC ells)可在处理有机废水的同时获得电能,但生物体系缓慢的电子传递速率是其发展的瓶颈.为了寻求提高M FC s 工作效率的途径,建立了2个有效容积为1.5L,电极面积160c m 2的单室MFCs ,设置为超声波强化反应器和对照反应器,进行对比试验.结果表明,采用强度为0.2W /c m 2、频率33k H z 、超声间隔为83h 的超声波对反应器辐照10m i n ,在反应后期(运行2880h 后)M FC s 与对照反应器相比最大功率密度提高了6%,一个运行周期产生的总电量增加了46.5%;设置超声的反应器库仑效率(CE ,Coulo m bic E ffic i e ncy)比对照反应器提高了25.7%.超声波强化反应器中水的pH 值最小值比对照p H 值最小值低0.2,超声波辐照的反应器氧化还原电位(ORP ,Ox idation Reduction Po tentia l)最小值低于对照反应器ORP 最小值34.8mV.2个反应器3000m i n 对化学需氧量(COD,Che m ica lOxygen De m and)的净化效率都达到72.9%,超声波对COD 去除贡献不明显,并从低强度超声波对微生物作用的过程方面分析了上述现象.关键词:微生物燃料电池;超声波;葡萄糖;功率密度中图分类号:X 703.1文献标识码:A 文章编号:1001-5965(2006)12-1472-05Im prove el e ctri c it y generati o n ofm i c robi a l f ue l ce ll s by l o w i n t ens ity ultrasoundY ao LuLi Zheng l o ng(School ofM ateri als Science and Engi n eeri ng ,Beiji ng U n i vers it y of Aeronau tics and Astronau tics ,Beiji ng 100083,C h i na)Liu H ong(Dep t .of B i o l og i cal Eng i neeri ng ,Beijing Un i versit y ofAeronauti cs and As tronau tics ,B eiji ng 100083,Ch i na)Abstract :It is possi b le to produce e lectricity i n m icrobial fuel cells(MFCs)w h ile acco mp lish i n g b i o log ica l w aste w ater treat m en,t but sl o w electron transference li m its the develop m ent ofM FC s .To i m prove the e lectric-i ty generati o n ,t w o si m ilar si n g le cha m beredMFCs w ere bu il,t wh ich had the available vo l u m e 1.5L ,and each electr ode area w as 160c m 2.One w as irradiated by u ltrasound ,the other used as contro.l The M FC s w as in -duced by u ltrasound at 33kH z i n 10m in w it h the u ltrasound i n tensities of 0.2W /c m 2every 83hours .The re -su lt sho w s that i n the end of t h e reaction(about 2880h),the m ax i m um po w er density o f the u ltrasound trea-t m ent reactor i n creases by 6%co m paring w ith that of the contr o ,l and the tota l coulo m b increases by 46.5%i n one reacti o n cycle .The ultrasound treat m ent reactor c s Cou lo mb ic efficiency(CE )is 25.7%higher t h an that o f t h e contro.l M oreover ,i n theMFCs w ith u ltrasound ,the lo w est pH ofw aste w ater is l o w er than that i n t h e con -tro,l and the lo w est ox idati o n reducti o n potential(ORP)of reacto r is lo w er by 34.8mV.I n 3000m in t h e t w o reactors c re m ova l rate o f che m ica l oxygen de m and(COD )a ll reaches to 72.9%.The u ltrasound irradiation doesn c t i n crease the re m oval rate of COD obv iously .The explanation o f these differences w as given according to the influence of l o w intensity u ltrasound to the m icr oorgan i s m s .Key wor ds :m icr obia l fue l cells(M FC s);u ltrason ic ;g l u cose ;po w er generati o n微生物燃料电池(M FC s,M icrobia lFuelC ells)可用来处理宇宙飞船上的生物排泄物,同时产生的电能可为额定电压较低的仪器供电.在宇航条件下,每人每天如果排出22g尿素,就能够获得47W的电能,电能虽然不高,但足以为宇宙飞船上额定电压较低的小型仪器供电[1].MFCs在特殊微生物的帮助下,利用酶或者微生物作为催化剂,将化学能转化为电能.在解决环境问题的同时,获得高质量的能源[2].但是,生物体系缓慢的电子传递速率使得M FC s的产电效率较低,成为M FCs发展的瓶颈[3].低强度超声波可通过强化微生物活性来提高污水、污泥的生物处理效率[4-7],但是利用其促进MFCs效能的研究未见报道.本文通过试验,研究了低强度超声波对MFCs 的产电效率、最大功率密度、库仑效率和污水化学需氧量(COD,Che m i c alOxygen De m and)去除率的影响,并依据超声波对微生物作用的机理进行了解释.1试验材料与方法1.1污泥与人工配水污泥:取自高碑店污水处理厂厌氧消化池,污泥浓度(M LVSS)为5g/L,p H值约为7,每个反应器中加入300mL.人工配水:分别取矿物质溶液和维他命溶液各12.5mL,加入盐溶液中,继续加水到985mL,加入磷酸盐调整p H值为7.0.盐溶液、矿物质溶液、维他命溶液采用文献[8]配方.1.2MFCs的构造和工作条件采用2个单极室MFCs,一个设置超声波发生器进行辐照处理,另一个为对照.2个反应器的构造和运行参数相同(表1),设置超声波反应器如图1所示,超声波辐照参数见表2.表1M FC s构造和运行参数参数数值外形尺寸/c m25.5@11.4@24.7有效容积/mL1515有效电极面积/c m2160电极材料40%碳载铂电极质子交换膜材料Nafion膜质子交换膜面积/c m2160反应温度/e30污泥浓度(M LVSS)/(g#L-1)5换水制度产电稳定后,间歇进水,每隔83h用人工配水更换反应器中1/3的上清液图1超声波强化M FCs反应器示意图表2超声波辐照参数频率/k H z超声波强度/(W#c m-2)辐照时间/m i n辐照间隔/h330.210831.3分析测试方法和计算方法COD测试采用美国HAC H测定仪,150e消解2h后用硫酸亚铁铵滴定;M L VSS按照标准方法测试[9].根据电池功率密度随外接电阻变化特性(见图2),选择最佳外接电阻R=1008.使用万用表测定电阻两端电压,并使用数据采集系统(P MD-1608FS)将其储存.功率密度P=UIA.其中,U为电压,V;I为电流,A;A为MFCs阳极的面积,m2.产电能力W=Q t0P#A d t,其中t为时间,h,本文一周期为83h.库仑效率[10-11]G CE=C EX/C TH@100%.其中C EX为给定时间间隔内通过电阻的总电量,C EX=Q t i0U i R d t;C TH为去除COD理论产电量,C TH=F b M v.F为法拉第常数,96485C/m o l;b为单位COD理论产生电子数,按每摩尔C OD(葡萄糖)产生4m ol电子计算;M为污水中COD去除量,m o l;v为进水量,L;R为外接电阻,8.图2电池功率密度随外接电阻变化曲线2结果及讨论2.1低强度超声波辐射对MFC s的作用试验采用间歇式进水,图3为超声波强化整1473第12期姚璐等:低强度超声波改善微生物燃料电池产电效能个过程各个产电周期的电压曲线,图4为试验初期(反应器运行稳定后114h 内)、中期(114h~1968h)和后期(1968h~2880h 后)选取有代表性的3组反应周期(进水周期)的产电特性与对照比较.图3和图4可见,超声波强化初期,两反应器产电没有明显差异.设置超声的反应器最大电压为510.9mV,最大功率密度为163.1mW /m 2;对照最大电压为547.2mV,最大功率密度为187.1m W /m 2.超声波强化中期,两反应器的产电性能出现较明显差异,设置超声的反应器最大电压为563.2mV,最大功率密度为198.7m W /m 2;对照最大电压为544.9mV,最大功率密度为185.6m W /m 2.由于功率密度随COD 的增加而增加,试验使用的COD 为500~800m g /L ,相对M i n [10]研究中利用6000~8000mg /L 的COD 产生的最大功率密度可达到225mW /m 2较低,而功率密度差异不大,所以反应器产电能力较高.同时两反应器的能量利用率也出现了一定差异,设置超声反应器的库仑效率为56.6%,比对照提高5.8%.超声波强化后期,设置超声的反应器产电效能显著高于对照,最大电压为545.0mV,最大功率密度为185.6m W /m 2,而对照的最大电压为529.3mV,最大功率密度为175.1mW /m 2.设置超声的反应器产能与对照相比提高了46.5%,设置超声的反应器G CE 提高到72.3%,比对照提高25.57%.M i n [10]的实验中G CE 达到10%~30%,在I eropou l o s[11]的实验中比较3种MFCs 反应器,G CE 为38.1%,45.7%,87.4%,以乙酸为底物的MFCs 的G CE 可达到63%~78%[12],因此试验得到的G CE 相对达到了较高值.不同运行阶段低强度超声波强化M FC s 的效果见表3.可见低强度超声波辐照对M FCs 产电能力有改善作用,而且长时间运行后此作用更显著.图3超声波强化对微生物燃料产电整个过程的影响a 超声波强化初期b 超声波强化中期c 超声波强化后期图4 超声波强化对微生物燃料产电特性的影响表3 低强度超声波强化M FC s 的效果反应时期反应器电压最大值/V 功率密度最大值/(mW #m -2)一周期产能/10-2(W #h)库仑效率/%与对照相比产能提高百分比/%与对照相比库仑效率提高百分比/%初期超声波强化510.9163.170.648.0对照547.2187.172.348.0-2.40中期超声波强化563.2198.765.756.6对照544.9185.664.453.52.1 5.8后期超声波强化545.0185.658.272.3对照529.3175.139.757.646.525.51474北京航空航天大学学报 2006年按照M arcus 和Soti n 理论,电子传递速率是由电势差、重组能和电子供体与受体之间的距离决定的[7],决定生物燃料电池输出功率密度的主要因素是相关的电子传递过程,因此生物体系缓慢的电子传递速率是生物燃料电池发展的瓶颈[13],酶分子蛋白质的外壳也会对从活性中心到电极的直接电子传递产生屏蔽作用[14].而低强度超声波可以有效提高酶的活性,促进细胞的生长与生物合成,以及改变细胞膜和细胞壁的结构[15],可提高细胞膜通透性[16].短时间低强超声波的机械应力可以在细胞表面瞬间造成细小损伤,该损伤伤口很小,容易被自身修复,在其修复过程中,酶的分泌增多,细胞繁殖加快,新陈代谢活性增强[17].因为改变了污水中微生物细胞活性和改善了细胞膜的通透性,使得电子能够更容易地穿透酶分子蛋白质的外壳到达电池阳极,所以本文采用的低强度超声波(0.2W /c m 2)对MFCs 具有增强产电能力的效果.试验结果表明,低强度超声波对M FC s 的强化是一个持续的、长期的过程,长期的低强度超声波间歇作用促使反应器中的微生物产生了一定程度的驯化和进化,使得微生物更适应在处理污水中有机物的同时产电.2.2 反应后期超声波强化对反应器的影响2.2.1 低强度超声波对p H 值的影响M FC s 是利用微生物在厌氧环境下降解有机污染物时产生电子转移的产电装置.有机物的厌氧消化过程有电子和质子的转移,电子(质子)经过传递体系后需要最终电子受体(最终受氢体)来接受.在厌氧消化过程中,有机物仅发生部分氧化,其产物是低分子有机物.在此过程中p H 值和氧化还原电位(ORP)是2个非常关键的因素[18].对比反应后期较有代表性的一个反应周期两反应器p H 值的变化如图5所示.图5 超声波强化对M FCs 中p H 值的影响图5显示设置超声的反应器pH 值(最小为6.1)要明显低于对照(最小为6.3),这说明经低强度超声波强化后的反应器中有机物释放质子和电子的速度加快,因此表现为更低的p H 值.2.2.2 低强度超声波对COD 的影响对比反应后期较有代表性的一个反应周期两反应器COD(C r 浓度)值的变化如图6所示.图6 超声波强化对M FCs 中C OD 值的影响图6可见两反应器3000m in 对COD 的净化效率达到72.9%,说明M FC s 可以在处理污水的同时产生电能.但是两反应器对COD 的去除效果并没有显著的差异,产生这种现象的原因是MFCs 的工作在厌氧消化过程的产氢产酸阶段,强化的结果使反应体系中的游离质子浓度增加,从而p H 值降低,但COD 去除效率变化并不显著.由于刘红研究利用低强度超声波提高厌氧活性污泥结果显示超声波对COD 去除率有明显贡献[7],而本试验得到不同的结果,分析可能由于超声作用主要提高了MFCs 的电子转移速率,表现为电池产电能力的增加,因此对COD 去除率贡献不明显.2.2.3 低强度超声波对ORP 的影响对比反应后期较有代表性的一个反应周期两反应器ORP 值的变化如图7所示.图7 超声波强化对M FC s 的OR P 值的影响图7中设置超声的反应器最小ORP 值(-420.2mV )要明显低于对照反应器(-385.4mV ).厌氧微生物的生存要求较低的ORP 值环境的原因是它们的一些脱氢酶系包括辅酶I 、铁氧还蛋白和黄素蛋白等要求低的ORP值环境才能保持活性.周洪波等人[19]的研究发现,氧化还原电位对发酵产物有强烈影响.在p H值为6,ORP 值为-550~-300mV 时,乙酸和乳1475第12期姚璐等:低强度超声波改善微生物燃料电池产电效能酸是主要产物,丁酸浓度随ORP值的升高而降低,而丙酸和甲酸浓度随ORP值升高而增加.说明MFCs的电子传递主要集中于厌氧消化过程的产氢产酸阶段,而超声波强化使产氢产酸反应速度提高,因此表现为更低的pH值和ORP值.图中对照反应器的ORP值在反应末期相对超声强化有明显上升,推测由于超声波改善了厌氧污泥活性,提高了污泥厌氧程度,所以保持ORP值较低的时间较长.3结论1)长期的间歇低强度超声波辐照对提高M FCs的产电能力有明显的效果,在反应后期最大功率密度达到185.6mW/m2,比对照反应器提高了6%,一个进水周期的总产电量提高46.5%;2)低强度超声波辐照降低了M FC s中的p H 值和ORP值,但是对COD的去除率影响不显著;3)M FC s在产电能的同时可以对污水进行有效净化,C OD去除率可达到72.9%,显示了MFCs 巨大的应用潜力.参考文献(References)[1]成都市科学技术学会科普知识大全.微生物燃料电池[EB/0L].h ttp://www.cdk j x.co m/w eb4/extens i ve/sho w ne w s.as p?n e w 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超声波在污水处理中的应用

超声波在污水处理中的应用1. 简介污水处理是一项重要的环保工作，旨在将废水中的污染物去除或者降低至可接受的水平，以保护环境和人类健康。

超声波技术作为一种新兴的处理方法，具有高效、无毒、无污染等优点，在污水处理中得到了广泛的应用。

2. 超声波在污水预处理中的应用2.1 污泥处理超声波可以在污泥处理过程中发挥重要作用。

通过超声波的作用，可以破碎污泥中的有机物质，提高污泥的可降解性，从而加速污泥的厌氧消化过程。

此外，超声波还可以促进污泥中微生物的生长和代谢，提高污泥的降解效率。

2.2 污水预处理超声波在污水预处理中的应用也非常广泛。

通过超声波的作用，可以有效地破碎污水中的悬浮物和颗粒物，提高其可沉降性，从而减少后续处理过程中的工艺难度和能耗。

此外，超声波还能够分解污水中的有机物质，降低其化学需氧量（COD）和生化需氧量（BOD），减少对环境的污染。

3. 超声波在污水处理过程中的应用3.1 污水处理设备清洗在污水处理设备的运行过程中，会产生大量的沉积物和污垢，影响设备的正常运行。

超声波可以通过产生高频振动，将污垢从设备表面剥离，并将其悬浮在水中，从而实现设备的清洗和维护。

3.2 污泥脱水超声波可以在污泥脱水过程中起到辅助作用。

通过超声波的作用，可以破坏污泥中的胶体结构，提高污泥的可脱水性，从而减少脱水设备的能耗和处理时间。

3.3 污水中重金属的去除污水中的重金属是一种常见的污染物，对环境和人体健康有害。

超声波可以通过产生高强度的声波振动，破坏重金属与水中其他物质的化学结合，使其从污水中解离出来。

此外，超声波还能够促进重金属的沉淀和吸附过程，提高去除效率。

4. 超声波在污水处理中的优势4.1 高效性超声波可以在短期内对污水中的污染物进行有效处理，大大缩短处理时间，提高处理效率。

4.2 无毒性和无污染性超声波处理过程中无需使用化学药剂，不会产生二次污染，对环境和人体健康无害。

4.3 能耗低超声波处理设备的能耗相对较低，与传统处理方法相比，可以节约能源和降低运行成本。

浅谈超声波技术应用于污泥处理

浅谈超声波技术应用于污泥处理摘要：在污泥处理过程中使用超声技术效果非常好，本文针对当前国外该方面应用实例进行详细分析，最终为国内使用超声波技术处理污泥指明了发展方向。

关键词：超声波、污泥处理、环境卫生引言目前污泥处理方法多种多样，不过都存在相应的不足之处，举例来说，使用焚烧法处理污泥成本相当高；倒入海洋将对海洋生态环境带来巨大影响；厌氧需要耗费过长时间，而且处理起来非常慢。

目前虽然国内污泥处理法使用量非常高，不过由于各种方法自身存在的弊端，所以给污水处理带来了巨大的压力。

以往污泥处理只是一个单独的运行部分，不过伴随着相关技术的不断发展，目前在设计处理成以及运作过程中往往需要优先考虑污泥处置，针对污泥处理需要开发出更多的全新途径，目前正在使用的超声波处理法有很大优势，有更快的分解速度，而且在很多领域都能应用，尤其与其他技术结合效果更为明显。

一、超声波处理技术基本概述超声波污泥处理技术目前未研究的一个焦点，已经受到广大专家学者的普遍关注，该处理方法作用机制主要包括三种，不仅涵盖了机械与空化体系，还涵盖了热学体系，而空化机制频率的出现范畴重点落于20至40 kHz之间，相关研究表明，如果频率保持在41到3217kHz范围之内使用超声波技术预处理污泥，可以获得频率为41 kHz的超声波，该频率可以最大程度分解污泥。

通过超声波对污泥里面的生物体将带来不同程度影响，主要取决于生物体自身承受力、作用时间、声音强度以及作用频率等。

如果使用的参数比较合理，有助于生物体代谢的正常进行，不过倘若能量太高反而会对生物体正常成长带来抑制效果，甚至还会导致生物体分解。

超声波强度太高通常对生物体的正常发育将带来不良影响，原因重点是由于瞬态空化通常会形成水力剪切力，细胞膜与细胞壁的机械作用会因此而备受影响。

相关研究证实，超声空化往往会产生相应数量的自由基，在某些层面可能造成微生物死亡，因此超声波强度过高可能产生明显的破坏效果，甚至还会对生物体带来不可逆的改变。

超声波技术在污水处理中的应用

（圳市龙岗区环境保护局，深深圳５８７）１１２
ＳｅｚｅｏｇａｇＤｓｉｔｎｉｎｅｔｌｒｔｃｉｎＢｒａ，ｈｎｈｎ５８７Ｃｉａ）ｈｎｈｎＬｎｇｎｉｔｃｖｒｍｎａＰｏｅｔｕｅｕＳｅｚｅ１１２，ｈｎｒＥｏｏ
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价值工程
超声波技术在污水处理中的应用
ＵｌｒｏｉｃｔａｓｎｃＴｅｈｎｏｏｙＳＡｐｉａｔｏｉｗａｅＴｒａｔｅｌｇｐｌｃｉｎｎＳｅｇｅｍｎｔ
吴锐坤ＷｕＲｕｋｎ；子常ＨｅＺｃａｇｉｕ何ｉｎｈ
１超声波降解的原理２７超声波反应器的结构反应器结构因素包括反应器构造、＿超声波泛指频率在１ｋｚ１ＭＨ５Ｈ一０ｚ的声波，它由一系列疏密相反应器内是否易建立起混响声场和外部能否施加压力等。同的纵波构成，并通过液体介质向四周传播。超声波辐射污泥时会３超声波在污水处理的应用产生超声空化效应。声空化效应是指液体中的微小泡核在超声场超３１处理固体悬浮颗粒超声波通过液体时，可以破坏液体中．下液体内部产生的空穴或含有的杂质和小气泡的振动、胀、缩颗粒的双电层球行对称结构，产生偶极矩，膨压并导致颗粒脱稳并凝聚和崩溃闭合的过程。在超声压力波的作用下，液体分子间的平均距增大。也可以借助高频振动使液体内部产生许多微小空穴，使溶解从离随分子的振动而发生变化，当处于负压段时，施加于液体的负压于液体中的气体以小气泡的形式挤出，而加速液体中悬浮物的上（空声压）抽Ｐ足够大，使分子间距离超过该物质处于液态的临界浮。而分子距离时，体就会发生断裂而产生空穴，成空化核【液形】Ｉ。３２处理某些含重金属络合物的废水超声波处理某些含重金＿热点产生的热量可以将水分解为氢自由基和氢氧自由基。迅属络合物的电镀废水时，以将重金属络合物的金属离子和络合剂在可速冷却过程中氢自由基和氢氧自由基又可能重新结合为氧化氢及分离，从而较方便的除去重金属。例如，含镍约４０ｘＯ％ｏＬ的废００ｌ－ａ／ｌ氢分子或者引起其它反应此外，当温度和压力超过水分子的临界温水，用一定频率和强度的超声作用一段时间后再经过滤处理，除可度和临界压力时水分子处于超临界状态，时水的物理化学性质发去９％以上镍；此９含铜１０ｘ０６ｏＬ左右的电镀废水经超声处理并００１－ｌｍ／生突变而具有良好的溶剂化性质，和很多气体完全互溶，高化过滤后，除去约９．能提可９％的铜【８ ” 。３３超声波联用技术处理有机废水．学反应的速率在超声波产生的热点附近的高温高压、临界水氧。超化、自由基氧化等为污染物的降解提供了良好的反应条件。３３１超声波一外光联用方法。ＳｏｋＮＬｔ用超声一紫外光．．紫ｔｌｃｌ等２超声降解的影响因素净化处理纺织染料废水，现超声和紫外光联合作用于废水，大发能２１超声功率强度超声波降解反应的速率一般是随功率强度大促进反应物和产物在光催化剂表面的转换，．从而大大加快反应速的增大而增加，但功率强度过高会适得其反，因是当功率强度过度。原高时空化泡会形成屏蔽，使降解速度下降。超声功率强度一般以单３３２超声波技术与Ｈ２。用。王公正在研究超声波对苯酚有．＿０联加入Ｈ０有利于反应前期・２Ｈ和・Ｈ自由基大Ｏ位辐照面积上的功率来衡量（ｍ）有时也采用单位体积液体消耗机废水降解研究中，Ｗ／，的功率来表示（ｍＷ／ｓｏ量的产生，显著加快降解速度，使苯酚分解产生毒性小或易被生物２２超声波频率研究表明，高频超声波有助于提高超声降解降解的有机物中间体，．并可进一步氧化分解成Ｃ：ＨＯ等。Ｏ和２速度１这是由于・Ｈ自由基的产率随声源频率的增加而增加＿２１。Ｏｌ１。而３３３超声波与臭氧氧化联用技术。赵朝成等．．用超声一臭氧氧频率的选择与被降解有机物的结构、性质以及降解历程有关，不化联用技术处理硝基苯废水。并结果表明，随着超声功率的增大，臭氧是在所有情况下高频超声波都是有利于降解的，以超声降解过程氧化反应的能力也增强；随着臭氧量的加大和反应时间的延长，所硝中，超声强度在频率之间有一个最佳匹配问题。工业上应用的功率基苯的去除率也得以提高。超声的频率一般均低于６ｋＩ０ＨｚＩ￣。３３４超声波与Ｆｎｎ剂联用。张翼等研究发现，声波对。．ｅｔ试ｏ超２３液体的粘度液体性质如溶液粘度都会影响溶液的超声空Ｆｎｏ．ｅｔｎ试剂处理偶氦染料橙黄 Ⅱ具有强化作用。在超声波条件下，化效果，影响主要表现在两方面：响空化阈值和其能吸收的声染料质量浓度为１０／、Ｈ值为３Ｆ离子质量浓度为１ｍ／、其影０ｍｇｐＬ、ｅ０ｇＬ能。当溶液粘度增加时，能在溶液中的粘滞消耗和声能衰减加剧，ＨＯ质量浓度为４０ｇＬ时，应９ｍｎＣＤ去除率高达９％。声。：０ｍ／反０ｉ，Ｏ３辐射入溶液中的有效声能减小，空化阈值显著提高，液发生空使溶３４处理污泥．化现象变的困难，空化强度减弱。因此，粘度太高不利于超声降解。３４１超声波能改善污泥脱水性。污泥中的水分主要以间隙水．．２４表面张力表面张力的增加，利于超声降解。当溶液中有的形式存在，．有改变污泥的结构，可以改善污泥的脱水效果。由于菌胶少量的表面活性剂存在时，溶液的表面张力迅速下降，在超声波作团具有良好的保水性能，利用超声波破坏污泥结构，以达到改善可用下有大量泡沫产生，气泡爆破时产生的能量很小，利于超声污泥脱水性能的目的。但不降解。反随着表面张力的增加，化核生成困难，炸时产生的温相空爆３４２超声波处理能改善污泥厌氧处理效果。ＣｕＪ试验发．．ｈＩｚ通过度压力升高，有利于超升降解。现，超声波声能密度为０１ｗｍ．１／Ｌ时经ｌｈ后，异养菌和大肠杆菌分２５温度温度对超声空化的强度和动力学过程具有影响。温别减少了３％、９２．０５％，ｈ分别减少了４％、４声能密度为０３／０６％；．ｗｍＬ３度升高会导致气体 ��

超声波在污水处理中的应用

超声波在污水处理中的应用超声波在污水处理中具有广泛的应用前景。

它被广泛应用于污水处理过程中的悬浮物去除、气泡生成温和泡清除等方面。

以下是超声波在污水处理中的应用的详细介绍。

1. 悬浮物去除超声波可以通过产生高强度的空化效应来破坏悬浮物的结构，从而使其沉降速度加快。

超声波作用下，悬浮物颗粒表面产生剪切力，使其与水中其他颗粒相互碰撞，从而促进悬浮物的沉降。

此外，超声波也可以改变悬浮物的表面电荷，使其更易于沉降。

因此，超声波可以有效地去除污水中的悬浮物，提高污水处理的效率。

2. 气泡生成超声波可以通过空化效应在液体中产生大量弱小气泡。

这些弱小气泡具有较大的比表面积和较长的存留时间，可以提供更多的接触界面，从而增强气体与液体之间的传质和反应。

在污水处理中，气泡生成可以用于增氧、气浮和脱气等过程。

例如，在增氧过程中，超声波可以将氧气溶解到水中，提供更多的氧气供微生物呼吸，从而促进有机物的降解。

3. 气泡清除超声波可以通过产生高强度的空化效应来清除液体中的气泡。

在污水处理过程中，气泡的存在会影响气浮效果温和泡脱附。

超声波作用下，气泡受到空化效应的破坏，从而迅速消失。

这样可以提高气浮效果，减少气泡对设备的阻塞和脱附难点。

4. 超声波与其他技术的结合应用超声波可以与其他污水处理技术相结合，提高处理效果。

例如，超声波可以与臭氧氧化、紫外线消毒等技术相结合，形成复合处理方法，提高污水处理的效率和水质。

此外，超声波还可以与高级氧化技术相结合，如超声波/臭氧氧化、超声波/过氧化氢氧化等，用于处理难降解有机物和重金属污染物。

综上所述，超声波在污水处理中具有广泛的应用前景。

它可以用于悬浮物去除、气泡生成温和泡清除等方面，提高污水处理的效率和水质。

此外，超声波还可以与其他污水处理技术相结合，形成复合处理方法，进一步提高处理效果。

随着超声波技术的不断发展和完善，相信其在污水处理中的应用将会越来越广泛。

超声波在污水处理中的应用

超声波在污水处理中的应用超声波在污水处理中具有广泛的应用，可以用于去除悬浮物、杀灭细菌、降解有机物等。

下面将详细介绍超声波在污水处理中的应用及其标准格式的文本。

1. 超声波去除悬浮物超声波可以通过产生高频振动来去除污水中的悬浮物。

当超声波波束传播到污水中时，会产生强大的声波压力，使悬浮物颗粒发生剧烈的振动和碰撞，从而实现悬浮物的去除。

超声波去除悬浮物的标准格式文本如下：超声波去除悬浮物的方法是利用超声波的高频振动作用，通过声波压力使悬浮物颗粒发生剧烈振动和碰撞，从而实现悬浮物的去除。

实验结果表明，超声波去除悬浮物的效果显著，可以达到XX%的去除率。

具体操作步骤为：将超声波发生器连接到污水处理设备，调节超声波功率和频率，使其适应不同污水处理需求。

在实际应用中，可以根据污水处理设备的尺寸和处理能力进行超声波的设置和调整。

超声波去除悬浮物的应用范围广泛，可以应用于工业废水、城市污水等不同领域的污水处理。

2. 超声波杀灭细菌超声波还可以用于杀灭污水中的细菌。

超声波的高频振动可以破坏细菌的细胞结构，使其失去活力并死亡。

超声波杀灭细菌的标准格式文本如下：超声波杀灭细菌的方法是利用超声波的高频振动作用，通过破坏细菌的细胞结构，使其失去活力并死亡。

实验结果表明，超声波杀灭细菌的效果显著，可以达到XX%的杀菌率。

具体操作步骤为：将超声波发生器连接到污水处理设备，调节超声波功率和频率，使其适应不同细菌的杀灭需求。

在实际应用中，可以根据污水处理设备的尺寸和处理能力进行超声波的设置和调整。

超声波杀灭细菌的应用范围广泛，可以应用于食品加工、医疗卫生等不同领域的污水处理。

3. 超声波降解有机物超声波还可以用于降解污水中的有机物。

超声波的高频振动可以破坏有机物的化学键，使其分解成较小的分子，从而降低有机物的浓度。

超声波降解有机物的标准格式文本如下：超声波降解有机物的方法是利用超声波的高频振动作用，通过破坏有机物的化学键，使其分解成较小的分子，从而降低有机物的浓度。

超声波强化污水厌氧生物处理综述

第一作者:谢倍珍,女,1982年生,硕士研究生,主要从事水污染控制与资源化方面的研究。

#通讯作者。

3国家“十五”科技攻关计划资助项目(No.2002DFBA0009)。

超声波强化污水厌氧生物处理综述3谢倍珍刘红#(北京航空航天大学环境工程系,北京100083) 摘要　通过对超声波辐射促进微生物活性以及超声波强化污水好氧生物处理、厌氧污泥减量化处理等作用机制的分析研究,探讨将超声波应用于强化污水厌氧生物处理的可行性。

同时对超声波强化污水厌氧生物处理的应用前景进行了展望。

关键词　超声波强化厌氧生物处理污水可行性R eview on ultrasound intensif ied anaerobic biological treatment of w astew ate X ie B eiz hen ,L i u Hong.(Department of Envi ronmental Engineering ,B ei j ing Uni versit y of A eronautics and A st ronautics ,B ei j ing 100083)Abstract :　This paper reviews the progress of using ultrasound to intensify anaerobic biological treatment of wastewater in terms of the f unctionary mechanism of ultrasound improving the activity of microorganism ,intensifying aerobic biological treatment of wastewater and reducing the anaerobic sludge.Meanwhile ,this paper also prospects the applied foreground of using ultrasound to intensify anaerobic biological treatment of wastewater.K eyw ords :　Ultrasound intensify Anaerobic biological treatment Wastewater Feasibility 超声波在媒质中传播时会产生一系列效应:力学效应如搅拌、分散、除气、成雾、凝聚、冲击破碎和疲劳损坏作用;热学效应如声能被吸收而引起的整体加热,边界处的局部加热等;化学效应如促进氧化、还原,促进高分子物质的聚合和解聚作用等。