超声波技术在废水处理中的应用研究

本文对近年来超声波技术在污水处理中的研究进展作了比较全面的表述,介绍了超声降解的原理、特点和影响因素以及目前取得的研究成果和主要结论,并对超声降解技术存在的问题和今后的发展趋势进行了讨论.     

超声波技术在废水处理中的应用研究

本文对近年来超声波技术在污水处理中的研究进展作了比较全面的表述，介绍了超声降解的原理、特点和影响因素以及目前取得的研究成果和主要结论，并对超声降解技术存在的问题和今后的发展趋势进行了讨论．     

超声技术在焦化废水处理中的应用与研究进展

超声技术作为一种新型的氧化方法,能提高难降解有机物的降解率和增强水处理中的可生化性,在焦化废水处理中已经发挥了一定的作用并有广阔的发展前景。介绍了焦化废水的性质及成分以及超声空化降解难生物降解有机废水的机理和主要影响因素对降解焦化废水中污染物的影响及其机理,并综述了超声技术在焦化废水处理中的应用与研究进展。     

超声技术在焦化废水处理中的应用与研究进展

超声技术作为一种新型的氧化方法，能提高难降解有机物的降解率和增强水处理中的可生化性，在焦化废水处理中已经发挥了一定的作用并有广阔的发展前景。介绍了焦化废水的性质及成分以及超声空化降解难生物降解有机废水的机理和主要影响因素对降解焦化废水中污染物的影响及其机理，并综述了超声技术在焦化废水处理中的应用与研究进展。     

超声技术在有机废水处理中的应用

超声技术作为一种新的污染治理技术正在日益受到人们的重视,它具有操作简便,降解速度快等优点,在有毒有害和难降解有机废水处理等方面已显示出巨大潜力,介绍了近年来超声技术在有机废水处理中的研究进展.     

超声辐照降解水中三氯乙烯主要影响因素

采用超声辐照新技术降解水中三氯乙烯(TCE),实验研究了影响TCE降解速率的主要因素.结果表明:TCE降解率随初始浓度增加而减小,呈现准一级反应动力学特性;增加超声波输出功率可以明显提高TCE降解率,在60 min内TCE的去除率可达90%以上;空化气体对TCE降解率的影响顺序为Ar>O2 ～空气;自由基清除剂的加入对TCE的降解效果稍有影响,表明TCE的超声降解主要是在空化泡内以及空化泡的气-液界面内的高温热解,同时在超声降解TCE过程中也可能伴随着自由基氧化作用.     

水中盐酸四环素的超声辐照降解

为了了解超声波对水溶液中盐酸四环素(TC.HCl)的降解作用,探讨了超声频率、超声功率、溶液初始质量浓度、pH值以及阴离子对降解效果的影响.结果表明:超声可快速有效地降解水中的TC.HCl,超声对TC.HCl的降解符合拟一级动力学模型.当pH值为5.60左右、超声频率为400kHz、超声功率为100W时,超声辐照20min后,1.00mg/LTC.HCl的去除率可达到88.17%;在试验所研究的范围内,TC.HCl的降解速率随超声功率的增大而提高,随初始质量浓度的增大而降低;溶液pH值对降解效果影响显著,碱性条件更利于TC.HCl的降解;Cl-和SO42-对TC.HCl的降解稍有抑制,NO3-离子对TC.HCl降解略有促进,而HCO3-、HPO42-的促进作用显著.     

超声对水中双酚A的降解动力学及影响因素

采用800kHz频率的超声对双酚A(BPA)的降解效果和动力学规律进行研究.通过投加不同的物质(如叔丁醇、H2O2、腐殖酸)和向水中曝气等,考察不同因素对超声降解BPA的影响.结果表明,超声对BPA的降解过程符合准一级动力学,其降解速率随BPA初始浓度的增加而降低.投加叔丁醇明显抑制BPA的降解,证明BPA的降解途径主要是羟基自由基(.OH)氧化.当投加H2O2浓度为0.1mmol.L-1时,能将BPA的降解速率提高32%;随着H2O2投加量的进一步增加,与BPA的摩尔比>200时,降解速率不升反降.溶液中存在腐殖酸会同BPA竞争.OH,并随着腐殖酸浓度的增加,BPA的降解速率下降.额外曝气会干扰BPA分子靠近空化泡界面,阻碍与.OH的反应,不利于BPA的降解.     

超声联合Fenton试剂降解氰戊菊酯的研究

采用超声法联合芬顿(Fenton)试剂法降解氰戊菊酯类农药乳油,以20%氰戊菊酯农药乳油配制成的模拟废水为研究对象,用高效液相法测峰面积,从而计算氰戊菊酯农药乳油的降解率,同时,考察了pH值、超声功率和超声时间、温度等因素对超声强化Fenton试剂法降解氰戊菊酯类农药的影响,简要分析了各个单因素的主要原因,并采用了正交表L9(34)优化实验条件,从而得到超声强化Fenton试剂降解氰戊菊酯类农药乳油的最佳工艺参数,其正交实验结果表明,超声温度为50℃、pH值为5.78、反应时间为40 min、超声功率为72 W的条件下,可以得到超声强化Fenton试剂降解氰戊菊酯类农药乳油的最佳工艺参数,使氰戊菊酯类农药的降解率达到100%,这说明了超声联合Fenton试剂降解氰戊菊酯农药乳油效果较好.     

有机溶剂中4,4''''-二溴联苯的超声降解

研究了有机溶剂中4,4'-二溴联苯(4,4'-DBB)的超声降解.考察了初始质量浓度、处理时间及添加氧化剂(H2O2)和盐(NaCl)后的联合作用对降解率的影响.采用超声频率20 kHz、固定声强0.16W/cm2的超声波作用一段时间,结果表明:初始质量浓度越大,降解率越低;超声时间越长,降解率越高.单独超声降解8 mg/L 4,4'-DBB溶液600 min,降解率可达16.0%.而加盐超声240 min,10 mg/L 4,4'-DBB溶液的降解率可提高到12.1%,符合一级反应规律,一级反应常数为-5.231 18×10-4 min-1.超声与过氧化氢(US/H2O2)联合作用180 min,2 mg/L 4,4'-DBB溶液的最终降解率可达到43.1%.     

超声波影响初始霜晶生长的微观可视化研究

试验研究了超声波对平板表面结霜初始阶段霜晶生长的影响.对自然对流条件下施加20kHz频率的超声波和未施加超声波两种作用机制下平板表面结霜初始阶段冻结水珠的形态、分布以及水珠冻结后水珠表面霜晶的生长进行了微观可视化研究.对有无超声波作用的不同冷表面温度下水珠冻结粒径的大小以及水珠分布的疏密进行了对比分析.同时对有无超声波作用下水珠冻结后水珠表面霜晶的生长进行了对比观测.试验结果显示:施加超声波作用后,冻结水珠粒径显著减小,形态相对规整且接近圆形;分布相对规则且明显稀疏;水珠冻结后其表面霜晶几乎不生长.结果表明:超声波对结霜初期冻结水珠的形成以及水珠冻结后水珠表面霜晶的生长具有显著的抑制作用.     

基于三阶样条曲线拟合的改进Snake模型在医学超声图像分割中的应用

鉴于医学超声图像所具有的复杂性,采用基于样条曲线拟合的改进Snake模型来实现对心脏超声图像的分割.为了克服传统Snake模型对初始轮廓的依赖性,采用扇形法获得靠近目标边界的初始轮廓点,并且得到的轮廓点是有序点集.能量最小化过程运用贪婪算法来获得图像的特征边缘点,最后采用三阶样条拟合的方法来获得连续的图像边缘.实验结果表明,采用本方法可以获得连续、封闭的边缘曲线,能够较好地将目标从图像中提取出来.     

超声波对污染土中铅特定形态转化的影响

土壤重金属污染是当今亟须解决的环境问题之一,现有研究发现超声波辅助能够提高污染土壤中重金属的浸出率,影响土中重金属的形态转化,但研究尚未涉及具体转化方向。通过MBCR连续浸提法制得4种铅初始形态差异的土样,再分别对其进行超声处理,处理后测定土中的铅形态分布,通过与初始土样铅形态分布差异的对比分析,探究超声波单独作用对铅特定形态转化的影响。研究发现超声波处理可使土样中铅弱酸可提取态、可还原态含量增加,可氧化态、残渣态含量减少。说明超声波影响铅污染土壤中铅的特定形态转化,且效果与其作为辅助手段时增加重金属浸提量作用方向一致。     

超声／H2O2／CuO联合作用降解硝基苯

研究了在超声波/H2O2/金属氧化物体系中,金属氧化物(CuO,ZnO,Al2O3)对硝基苯降解的影响。结果表明:采用超声波/H2O2/CuO体系效果较好。对超声/H2O2/CuO联合作用的效果进行了研究,讨论了反应液的pH值、硝基苯的初始浓度等因素对硝基苯降解的影响。实验结果表明:pH值的变化对其降解效果没有明显影响;硝基苯的降解效果与其初始浓度有关,其降解过程符合一级反应动力学模型。     

超声/ H2O2工艺降解水溶液中甲醛的实验研究

研究了在超声／H2O2联合作用下，超声场中甲醛的降解过程，考察了超声时间、甲醛浓度、pH值、氧化剂H2O2的浓度等因素对降解率的影响．实验结果表明：甲醛的初始浓度与降解率基本成线性关系；pH值的变化对降解率影响较大，超声波／H2O2联合工艺与单独超声作用相比，降解率有了显著的提高，通常处理100min后，可以获得85％的降解率，其降解过程符合一级动力学方程．     

水中硝基苯的超声降解处理研究

通过正交实验确定影响超声波降解硝基苯的因素,探讨了在超声条件下反应温度、超声频率、处理时间对硝基苯降解的影响;并对超声/H2O2、超声/H2O2/CuO体系对硝基苯的降解效果进行了初步研究.结果表明:在超声条件下,当硝基苯初始质量浓度为150.8mg/L、超声频率为40kHz、作用时间为6h时,硝基苯的降解率为18%;在超声/H2O2条件下,H2O2投加量为3.0mL时,降解率可提高至22.3%;向超声/H2O2体系中加入CuO可使硝基苯的降解率提高到38.7%.     

超声-臭氧法处理PTA模拟废水的影响因素

运用超声、臭氧以及2种技术相结合的超声-臭氧方法处理对苯二甲酸(PTA)模拟废水,比较3种方法处理效果的差异,并讨论了臭氧流量、超声功率和模拟废水初始质量浓度对处理效果的影响.结果表明,超声-臭氧处理组对模拟废水的处理效率优于超声处理组和臭氧处理组.在40 h内超声-臭氧处理组的模拟废水COD由3 053.67 mg/L下降到73.24 mg/L,下降了97.60%,而超声处理组和臭氧处理组的模拟废水COD分别下降了93.30%和16.98%.臭氧流量、超声功率和模拟废水的初始质量浓度对反应体系的降解效果有显著的影响,提高超声功率和臭氧流量可以提高对模拟废水的处理效率.     

Kinetics of leaching refractory gold ores by ultrasonic-assisted electro-chlorination

The resources of refractory gold ores are abundant, and their effective treatment can bring good economic benefits. This paper investigated the kinetics of leaching gold from refractory gold ores by ultrasonic-assisted electro-chlorination. The effects of ultrasound time ratio, initial hydrochloric acid concentration and leaching temperature on the kinetic parameters were discussed. It is found that the leaching ratio goes up with all the factors increasing. The reaction kinetics is controlled by diffusion. When ultrasound improves the diffusion by reducing the diffusion resistance, the activation energy increases to 37.1 kJ/mol.     

超声辅助微细电解制备微细圆柱体电极基础试验

分析了超声因素在微细电解制备微细圆柱体电极工艺中的作用机理,在自行研制的数字化微细电解加工系统上,以超声辅助微细电解的技术手段,利用初始直径400／μm的钨丝进行了微细圆柱体电极的制备试验．试验中重点分析了超声频率、加工电压、电极浸入深度等工艺因素对电极制备质量和制备效率的影响．试验结果表明,超声因素的介入可有效改善微细圆柱体电极制备的成型精度,且其制备效率可提高24．4％～41．2％．     

基于改进活动轮廓模型的超声图像分割

活动轮廓模型被广泛应用于医学图像分割之中,文中提出了一种改进的快速活动轮廓分割法。原算法在优化过程中容易缩成一点,其初始轮廓必须给定在图像边缘附近,改进的快速活动轮廓算法给出了不同于原算法的内部能量函数,并增加一自适应的约束力,扩大了算法捕捉图像特征的范围。实验结果表明：该算法快,能在更大的范围内捕捉图像特征,是一种有效的分割超声图像的算法。