槽式双频超声波发生器改善污泥脱水性能研究

研究利用槽式双频超声波发生器改善二沉池污泥脱水效果,采用正交试验方法研究最优操作参数,并探讨各操作参数的影响规律.根据试验要求设计了槽式双频超声波发生仪,在试验中改变超声波的频率、声能密度、处理时间与发生方式,比较污泥处理前后含水率的变化.试验结果表明,在超声波改善污泥脱水性能的影响因素中,影响最大为处理时间,其次为声能密度,最小为频率.超声波作用的最佳操作条件是频率为19kHz,声能密度为0.050W/mL,处理时间为30s,此时污泥脱水性能提高14.3%.低频率、低声能密度与较短的处理时间,有利于提高污泥的脱水性能;操作参数超出一定范围反而会恶化污泥的脱水性能.超声波发生方式对污泥脱水性能的改善有影响,低频率条件下单频优于双频,高频率下双频优于单频.     

超声破解剩余污泥的研究

通过混合水平有交互作用的正交试验,考察超声时间、超声频率、超声功率和超声脉冲比及超声时间与频率、时间与功率和功率与频率因素间交互作用对剩余污泥超声破解效果的影响.研究结果表明:超声破解污泥的最佳参数组合为超声时间7min,超声频率20kHz,超声功率600W,超声脉冲比3∶1;3个因素间的交互作用不明显.考察超声破解7个不同MLSS(混合液悬浮固体浓度)污泥的情况,当适当提高污泥浓度时破解效果更佳;考察超声破解污泥时间曲线,超声破解污泥40min后各指标的破解率增加缓慢,在15~20min时超声破解污泥的能量利用率最高.     

连续式超声波发生器对污泥破解效果

为了考察动态情况下超声波破解污泥的效果,采用连续式超声波发生器研究不同频率、声能密度、停留时间和发生方式下污泥溶解性化学需氧量(soluble chemical oxygendemand,SCOD)和架桥离子的质量浓度变化。结果表明:25 kHz的超声波较利于污泥破解;增加声能密度和延长停留时间能促进污泥破解,且时间影响较大。在25 kHz、125 W/L、138.8 s时,ρ[SCOD]增幅为68.4%。由于Ca2+、Mg2+两种离子在污泥中作用不同,其质量浓度随污泥破解变化规律不同。平行布置的组合作用方式对污泥的破解较差。因此,在动态情况下超声波能有效破解污泥,但需要结合实际选择合适参数和反应器结构。     

污泥超声破解的最佳超声频率选择

超声破解是促进污泥厌氧消化的一项新技术,超声频率选择直接影响污泥破解效率和能耗.以污泥溶解性化学需氧量增加值和平均粒径为参数,通过多种低频超声破解污泥试验,得出最佳超声频率和组合方式.同时用热敏探头法分别测量蒸馏水和污泥中、不同超声频率下声强沿超声波反应器换能器轴线的分布,得出最强声强的超声频率为28 kHz.     

含油污泥复合调理方案研究简

对石化企业污水处理厂含油污泥脱水性能进行研究,首先使用石油醚对其进行油水分离处理,真空抽滤后,测试滤饼的含水率,以含水率作为判别指标.探究生物质、臭氧和超声调理3种方式,单一及复合调理对污泥脱水性能的影响.结果表明:3种方式单一调理最佳参数,先进行臭氧化,臭氧的最佳投加量为0.1g/g,滤饼含水率为82.45%;再进行超声处理,28kHz时间超声波作用最佳为2min,滤饼含水率为74.61%;生物质与污泥干物质量比为2.5%时,滤饼含水率为62.7%;复合调理参数为臭氧投加量0.1g/g,超声波时间2min,生物质与污泥干质比为2%时,滤饼的含水率达到59.76%.复合调理效果优于单一调理,调理后污泥能够自持燃烧.     

超声作用对净水厂沉淀污泥絮体特性的影响

采用槽式与探头式超声波反应器处理某净水厂沉淀污泥,考察超声过程中超声波频率(25 k Hz和40 k Hz)、声能密度(0.025~7.000 W/m L)以及作用时间(0~30 min)对污泥絮体特性的影响。研究结果表明:超声后污泥絮体结构被破坏,粒径减小且主要发生在超声作用的前5 min。超声频率越高絮体破碎程度越大,絮体粒径明显减小,比表面积逐渐增大且增幅变大。高声能密度超声波处理时絮体粒径减小,减幅可达50%以上;声能密度过高且经长时间超声作用后,比表面积反而降低。频率为40 k Hz、声能密度为25 m W/m L的超声工况更有利于形成粒径小、比表面积大的絮体。超声波在较低的固体浓度污泥介质传播时衰减程度低,破解程度高。超声作用对污泥p H及Zeta电位的影响均不明显。     

超声波处理VC发酵污水/污泥的研究

利用特制高功率超声波发生器对某维生素C制造厂的污水及污泥进行处理,研究超声波对难降解有机废水好氧生化降解效率及污泥减量化的影响.结果表明:特制超声波发生器对好氧接触氧化池进水进行高功率较长时间(2 860 W,5 min)超声处理,可去除56%的COD,B/C比从0.13提高到0.22;对推流式曝气池进水进行超声(2 860 W,2 min)处理,可去除33%的COD,B/C比提高一倍以上(从0.11提高到0.23);并且超声处理降低了接触氧化池之后的二沉池剩余污泥的沉降体积,促进了污泥井中混合剩余污泥中某些易被生化降解的物质由固相转移到液相,进而达到污泥减量化的目的.     

超声法从剩余污泥中提取微生物絮凝剂的研究

通过超声系列试验,对超声法从剩余污泥中提取微生物絮凝剂(MBF)进行了系统研究.从剩余污泥中提取的MBF在偏酸性条件下和35～40℃范围内表现出较高的絮凝活性.超声时间以1～3 min为宜,超声功率以210～270W为宜.污泥浓度越高,所提取的MBF浓度越高;对于从高浓度污泥提取的MBF,投加剂量可随污泥浓度升高而减小,以获得较好的絮凝效果.MBF主要成分包括蛋白质、多糖和核酸.研究结果表明,超声法可用于从剩余污泥中直接提取MBF,在降低MBF生产成本的同时实现污泥的资源化利用.     

污泥超声破解预处理的影响因素分析

通过投加自由基消除剂NaHCO3屏蔽自由基氧化作用的方法，研究了超声破解污泥的主要途径以及各途径对超声破解污泥的贡献．根据超声破解污泥的动力学模型，得出了各因素对超声破解污泥的影响程度．结果发现，声能密度为0．096W／mL时，超声破解污泥的主要作用力是水力剪切力，羟基氧化几乎不起作用；声能密度为0．384W／mL时，水力剪切力与自由基氧化在超声破解污泥反应中所占的比例分别为80．85％与19．15％；声能密度为0．72W／mL时，水力剪切力与自由基氧化在超声破解污泥反应中所占的比例分别为74．14％与25．86％．所以，超声破解污泥的主要作用途径是水力剪切力的机械作用．由溶解性化学需氧量(SCOD)增加值为因变量的动力学模型可知，在各影响因素中，pH值对超声破解污泥的效果影响最大．     

超声破解污泥的实验研究

用染色法和水听器法对实验所用处理槽中的声场进行测量，在此基础上分别研究了超声频率和双频复合、组合、单频方式对污泥滤波的COD、NH3-N、TP的影响．实验结果表明双频组合超声相对单频超声作用效果要好，单频超声作用时，低频效果较好，并对其原因进行了分析．     

Ultrasonic Enhancement of Industrial Sludge Settling Ability and Dewatering Ability

Introduction Today,sludge management represents a major invest-ment due to the high operating costs and presents many important technical challenges.The associated capital and operating costs may be as high as25%-50%of the total cost of the wastewater tre…     

厌氧处理结合超声空化高效破解剩余污泥

为了提高超声空化破解剩余污泥的效率,进而提高污泥的可生化性能,提出先进行短时间的厌氧处理,再进行超声空化的破解方案;并对厌氧0~6 d的污泥进行了超声破解实验研究.实验结果显示:随着厌氧时间的增加,污泥自身性质发生较大改变,如化学需氧量(COD)、肽聚糖浓度大幅度增加,p H值明显降低等;对厌氧污泥进行破解,其破解效果优于新鲜污泥:对厌氧6 d的污泥进行破解,其COD浓度是新鲜污泥的99.3倍,是新鲜污泥破解后的9.5倍.厌氧处理可以降低污泥的破解难度,在较大程度上提高超声空化强度,该工艺可以实现高效破解剩余污泥的目的.     

超声空化热效应破解剩余污泥的机制

为探明超声方法破解剩余污泥时的热效应,分别采用超声和水浴加热方法作用于有机大分子、细菌和剩余污泥.研究结果表明:超声作用酸性橙前后的TC和TOC含量降低,验证超声空化存在高温热解作用;对比三种情况下超声作用细菌和剩余污泥的破解效果为:未通入循环冷却水时超声>通入循环冷却水时超声>水浴加热,超声的热效应对细菌和剩余污泥的破解起促进作用;超声破解剩余污泥时超声引起温升的能量占超声总能量的10%以上,当温升达到70℃后,超声的热作用对剩余污泥的贡献率为20%左右.     

模型沉积物中POPs的超声波降解

以六氯苯为例,用超声波辐射及与其它高级氧化技术(AOPs)相结合来降解持久性有机污染物(POPs).结果表明,当超声波辐射与紫外线辐射结合时,六氯苯的降解率与单一超声波辐射降解率几乎相同,分别为39.7%和40.0%;而当超声波辐射与光催化相结合时,由于所添加的TiO2颗粒促进了空穴的形成,降解率可提高到49.4%;当表面活性剂的质量分数提高到0.1%时,降解率可提高到49.2%;当用双频超声波辐射时,六氯苯的降解率高于任一单频超声波辐射.经过1h超声波辐射,20/176kHz双频、20kHz单频和176单频条件下,六氯苯降解率分别为57.5%,3.67%和41.0%.     

污泥消化前的预处理效果比较

比较了活性污泥采用碱处理、碱处理与超声处理（20kHz,150w）不同组合预处理的效果。在溶解效果实验中,采用碱预处理,溶解性COD与TCOD的比值可增大到30.1％,再接超声处理,该比值可增大到79.3％;如同时采用碱和超声处理,该比值达到75.9％。在后续BAP实验中,初始活性污泥中挥发性脂肪酸与TCOD的比值小于10％,采用碱预处理,该比值可增大到30％,再接超声处理,该比值可增大到59％;如同时采用碱和超声处理,该比值达到最大值80％。此外,同时采用碱和超声处理可大大缩短预处理时间。因此,将碱和超声同时用于预处理,能有效增加活性污泥中挥发性脂肪酸的产量、改善后续的消化过程。     

非同频超声处理对红薯淀粉结构及性质的影响

研究了单频25,kHz、40,kHz及双频25,kHz+40,kHz超声处理对红薯淀粉结构及性质的影响.由扫描电镜分析图可知,超声处理能够使淀粉颗粒表面出现裂纹和不均匀孔洞,且双频超声作用效果最明显.由红外分析光谱可知,超声作用破坏了淀粉的结晶区和无定形区的相对大小,无定形结构部分增加,其尖峰衍射特征强度减弱,相对结晶度降低,与原淀粉相比,双频超声处理后的淀粉结晶度降低6.15%.Brabender曲线表明,淀粉经超声处理后黏度降低,双频超声处理后的淀粉峰值黏度比原淀粉降低12.08%.超声处理后淀粉的透明度、溶解度均提高,其中双频超声处理30,min时,透射比比原淀粉增加69.85%;双频超声处理60,min时,溶解度比原淀粉增加26.83%.单频25,kHz、40,kHz和双频25,kHz+40,kHz比较,双频超声处理对淀粉的结构和性质影响效果高于单频超声.