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.     

超声破解污泥实验研究

文章在超声处理污泥实验中,研究了不同影响因素(温度、控温与否、作用时间、超声功率、超声频率)对污泥滤液COD、NH3-N、TP及浊度的影响,探索超声破解污泥的基本规律,为超声破解污泥提供一定的实验基础,实验结果表明超声是一种有效的污泥破解方法。     

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.     

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

在超声破解污泥实验中,研究反应器形状和换能器位置对污泥滤液的COD、NH3-N、TP的影响.实验结果与理论分析符合较好,从而说明反应器形状和换能器位置是影响污泥破解效果的重要因素,也说明超声是一种有效的破解污泥的方法,进而对超声处理污泥的规律进行研究.     

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.     

基于多模式超声场作用下的空泡空化机理

为构建多模式超声空化机理,研究了空泡脉动的空化行为.利用PVDF压电薄膜传感器对多模式超声场进行实时监测,获得了单频、双频和三频组合下的超声空化噪声信号,在此基础上进行傅立叶转换,得到了频域谱线,根据不同频率组合下的超声波形,推算出了相应的峰值声强和平均声强.结果表明:三频同时工作获得的噪声信号强度高于双频同时工作获得的噪声信号强度,单频获得的噪声信号强度最低;多频超声场的频谱幅值高于单频超声场的频谱幅值,频谱出现2个峰值,主要集中在低频区域;三频超声作用下获得的空间峰值声强和平均声强最大,单频超声下的峰值声强和平均声强最小.     

环己烷/水乳状液的超声破乳

为排除污油等复杂乳化液中的杂质干扰,采用单一组分方法,制备不同体系的环己烷/水乳状液,研究超声在乳状液中的破乳作用,考察超声声强、超声频率、超声辐照时间对乳状液破乳的影响.结果表明:乳状液的初始水含量对超声破乳效果有影响,初始水含量越低,破乳效果越好;超声声强的改变直接影响乳状液分散相液滴的凝聚和发散,超声破乳的声强应在空化临界阈值以下,以0.66 W/cm2最佳;超声辐照时间为6 min,超声频率为20 kHz时破乳效果达到最好.     

污泥超声预处理促进厌氧消化反应试验

利用低频超声技术，对污水厂剩余污泥进行破解处理，研究破解反应对提高厌氧消化反应速率和效率的影响，试验结果表明，与未预处理污泥相比，超声破解能够明显提高污泥厌氧消化的生物气产量和有机物去除率，缩短厌氧消化时间．在5—15min的超声破解时间范围内，破解时间越长，厌氧消化效率提高越大，污泥经超声波预处理后，在生物气产量和有机物去除率维持稳定的条件下，厌氧消化时间可由一般20d缩短到8d．并且发现，经破解的污泥，当厌氧消化时间缩短时，单位污泥的产气率反而呈增加趋势．     

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。     

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.     

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。     

超稠油超声裂解降粘实验研究

利用功率超声开展了超稠油超声裂解降黏实验研究。优选了超声处理参数。研究了超声波功率、频率及处理时间对超稠油降黏效果的影响。并分析了超声处理前后超稠油的族组成及平均分子量变化。实验结果表明:滨南超稠油超声降黏最佳参数为超声波功率1 000 W、频率18 kHz、处理时间30 min。超声波功率对降黏效果影响最大,其次为超声波频率及处理时间;超声波功率越大降黏效果越好;频率增加降黏效果有所降低;超声波处理时间增加,超稠油降黏率先增加后趋于平稳。超声波能破坏超稠油分子结构,使重质大分子裂解成轻烃物质,实现稠油的不可逆降黏,有效改善稠油品质。     

基于超声检测的废弃纤维再生混凝土弹性模量试验研究

为研究长期持荷损伤后再生骨料取代率和废弃纤维掺入对再生混凝土弹性模量的影响规律,制备了再生骨料取代率为0、50%、100%,废弃纤维体积掺入量为0.08%的废弃纤维再生混凝土试件,进行了混凝土标准弹性模量试验和超声波无损检测试验。结果表明：弹性模量与超声波速呈线性正相关,在宏观尺度上表现为抵抗弹性变形的能力减小,在细观尺度上表现为混凝土和再生混凝土中界面强度降低。纤维的桥接作用可以阻断微裂缝的开展抑制废弃纤维再生混凝土内部损伤的演化,从而提高了再生混凝土的弹性模量。超声波速随着应力水平和时间的增加而减小。采用中国、美国、欧洲规范计算废弃纤维再生混凝土弹性模量,中国规范《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)和欧洲规范《混凝土结构设计》(BS EN 1992-1-1—2004)计算值与超声检测值相差0.9%～8.4%和0.3%～12%,超声波无损检测法可进行长期损伤后的再生混凝土和废弃纤维再生混凝土弹性模量的定量分析。     

超声波对4种海水鱼类受精卵孵化的影响

采用复合式纵向压电换能器,谐振频率为21．5kHz,谐振阻抗为120Ω,施加电压值为80V的超声波辐射海水鱼类受精卵,研究不同的超声辐射时间和辐射次数对大弹涂鱼、中华乌幅鳢、真鲷和大黄鱼受精卵孵化的影响,结果表明,超声处理大弹涂鱼胚胎发育后期的受精卵,呆提高其孵化率,但对大弹涂鱼和中华乌塘鳢胚胎发育早期受精卵的孵化影响,每次辐射时间为1min、总幅射次数为4次的辐射剂量有利于真鲷受精卵的孵化;每次辐射时间超过1min,孵化率降低,以每次辐射时间为10s或30s处理大黄鱼受精卵,其孵化率分别比对照组高出10％和12％。     

水泥土的声波特性及其应用

对不同龄期、不同水泥掺入比的水泥土试块进行超声波测试,利用FFT技术分析得到水泥土超声波信号的主频.结果表明,水泥土的超声波速度随着龄期与水泥掺入比的变化而改变,且受到水泥土试块内部结构的影响