超声降解水中污染物技术浅述

介绍了超声降解水中污染物的机理、影响因素和几种典型的超声联用技术。并指出超声技术在今后水处理应用领域的研究方向。     

超声技术处理难降解有机物的影响因素

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（BOD／COD）,在焦化等难降解废水处理中已经发挥了一定的作用并有广阔的发展前景。在此综述了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,并对超声技术在我国水处理中的应用前景提出自己的见解。     

超声-高级氧化联用技术在废水处理中的应用研究进展

高级氧化技术在处理难降解工业废水方面应用广泛,但是每种技术都存在缺陷。学者们将超声与其他高级氧化技术相结合。超声辐射溶液引起空化效应,可对其他过程进行强化,同时也使各自缺陷得到克服,从而产生协同效应,可进一步提高有机污染物的去除效果,故联用技术在废水处理中的应用正受到国内外学者越来越多的关注。介绍了超声-臭氧氧化技术、超声-Fenton试剂氧化技术、超声-光催化氧化技术和超声-电化学氧化技术的基本原理,简要综述了这些联用技术在废水处理中的应用进展,并展望了超声-高级氧化技术的发展前景。     

油田含油污泥超声脱油的研究

在油田含油污泥的热洗处理中引入超声辐照处理技术，研究考察了超声脱油技术中超声强度，超声辐照时间，含油污泥预热温度，清洗液用量和清洗液回用4个试验操作条件对污泥脱油的影响，认为在优化条件（超声发生器输出电压175V，辐照时间15min，预热温度55℃，清洗液和含油污泥以质量比8：1）下，超声脱油技术可以把污泥的干基油含量由0．35g/g降低到0．14g/g，同时也证明清洗液可以反复使用。根据简单的经济核算，处理1t含油污泥可以产出66元的效益。研究表明，使用超声处理可以有效地提高含油污泥的污油脱除效率，明显降低污泥清洗的操作温度。     

超声技术在水处理上的研究进展

介绍了超声技术在水处理上的研究现状和进展，综述了各种影响因素包括超声场，初始浓度，超声时间，初始pH值，空化气体，温度和反应器结构等对超声降解效果的影响以及国内外该技术在水处理方面的应用，并提出了发展的方向。     

超声灭活饮用水中隐孢子虫研究

为研究超声对饮用水中隐孢子虫(Cryptosporidium parvum)的灭活情况,考察了超声频率、功率、pH值和温度对灭活率的影响,通过形态学观察初步探讨了超声灭活隐孢子虫的机制,并进行了灭活动力学分析.结果表明,低频有利于隐孢子虫灭活,19.8kHz,pH7.2,温度(20±1)℃条件下超声15min灭活率可达92.5%,频率升高灭活率反而下降.在本实验条件下,超声功率103W对隐孢子虫的灭活效果与151W的相近,pH值对超声灭活隐孢子虫的影响不大,36℃超声灭活15min灭活率为95.6%,而在9℃下超声15min灭活率为88.3%,水温升高有利于灭活.灭活前后的形态学变化表明超声空化作用导致细胞膜破坏,细胞质流出从而起到灭活孢囊的效果.超声灭活隐孢子虫遵循假一级反应动力学,灭活隐孢子虫以低频率高功率的效果最好,可认为隐孢子虫的灭活以超声空化的强度为主.     

水溶液中邻二氯苯的超声去除

研究了超声辐照技术去除模拟废水中的邻二氯苯的效果和影响因素,包括超声电功率、初始浓度、溶液初始pH值、空气曝气以及自由基抑制剂等;研究结果表明,超声辐照去除邻二氯苯主要以空化泡内的高温热解为主,并分析了邻二氯苯超声去除的途径和机理。     

超声灭活饮用水中隐孢子虫研究

为研究超声对饮用水中隐孢子虫(Cryptosporidium parvum)的灭活情况,考察了超声频率、功率、pH值和温度对灭活率的影响,通过形态学观察初步探讨了超声灭活隐孢子虫的机制,并进行了灭活动力学分析.结果表明,低频有利于隐孢子虫灭活,19.8kHz, pH7.2,温度(20±1)℃条件下超声15min灭活率可达92.5%,频率升高灭活率反而下降.在本实验条件下,超声功率103W对隐孢子虫的灭活效果与151W的相近,pH值对超声灭活隐孢子虫的影响不大,36℃超声灭活15min灭活率为95.6%,而在9℃下超声15min灭活率为88.3%,水温升高有利于灭活.灭活前后的形态学变化表明超声空化作用导致细胞膜破坏,细胞质流出从而起到灭活孢囊的效果.超声灭活隐孢子虫遵循假一级反应动力学,灭活隐孢子虫以低频率高功率的效果最好,可认为隐孢子虫的灭活以超声空化的强度为主.     

微囊藻毒素在超声场中的降解研究

研究了功率超声对有毒蓝藻的主要次级代谢物藻毒素的降解作用,以及超声参数等条件对降解效果的影响.结果表明微囊藻毒素在超声场中具有很好的降解效果,实验条件下,频率为150 kHz的超声对藻毒素的降解效果最好,其功率为40 W时,作用20 min后藻毒素的降解率可达到70%以上.同时紫外光辐照可以有效地强化超声对藻毒素的降解.     

超声-单质锌耦合降解水中对硝基苯胺

尝试将超声氧化与单质锌还原耦合来降解对硝基苯胺,考察了初始pH、锌投加量及超声功率对去除率的影响。实验结果表明,超声与锌耦合处理对硝基苯胺的最佳条件为:溶液初始pH为7,锌投加量为0.6 g/L,超声功率为40 W,超声时间30 min,对硝基苯胺去除率高达94.2%,比单独超声和单独锌作用时分别提高了85.9%和47.2%。超声-单质锌耦合降解对硝基苯胺的过程符合拟一级动力学模型,且超声与单质锌表现出了明显的协同作用,协同因子为4.06。理论分析显示,超声/单质锌体系主要是依靠羟基自由基氧化和单质锌还原之间的耦合来达到降解对硝基苯胺的目的。     

污水厂超声污泥厌氧消化性能的对比研究

利用超声技术分别对武汉市龙王嘴和汤逊湖两污水处理厂的浓缩污泥进行破解处理.采用半连续流中温厌氧消化实验,研究超声预处理对不同污水处理厂剩余污泥厌氧消化性能的影响.结果表明,与传统污泥消化工艺相比,超声预处理能明显提高污泥厌氧消化的日产气量和消化效率,使污泥产气更加稳定.并且相对于传统消化污泥,超声消化污泥的沉降性更好,...     

超声降解水体中有机污染物技术综述

超声降解水体中有机污染物技术正受到越来越多的关注。文章综合介绍了该技术的国内外研究现状，包括超声空化机理，声化学反应器类型，有机物降解效果的超声降解工艺。     

基于Matlab的超声空化场测量与可视化分析

为探究超声空化机理、明确超声条件对空化效应的影响,采用铝箔腐蚀法,测量了不同条件下槽式与探头式超声装置中空化场分布,在Matlab平台实现了超声空化场的二维可视化,并通过超声基础试验进行分析验证,.结果表明:槽式超声场分布不均匀,随着超声频率的增加,铝箔腐蚀面积减小,空化效应减弱;空化效应在波腹处最明显,高效区面积最大.探头式超声空化场的高效区主要分布在探头轴线附近,随着铝箔与探头距离的增加,空化效应逐渐减弱,低效区面积增加;空化效应随超声波声能密度的增加而增强,声能密度5W/mL时,腐蚀面积可达80%以上.相同条件下,槽式超声波反应器中超声空化效应较强.超声波声能密度越大,处理后的污泥上清液SCOD越高,破解效果好;随着超声频率的增加,污泥破解程度下降,空化效应减弱.     

超声强化O3氧化技术在水处理中应用的研究

综述超声空化效应降解水中有机物的机理及超声强化Ｏ３的氧化能力，介绍超声强化Ｏ３氧化技术在水处理领域中的应用研究进展。     

水体有机污染物的超声空化降解研究近况

论述了近年来超声空化效降解水体中有机毒性污染物的进展情况，主要涉及如五氯酚盐，苯，氯苯等的超声空化降解规律。     

高频超声降解偶氮染料活性红MX-5B废水的研究

采用高频超声降解偶氮染料活性红MX-5B模拟废水,考察了溶液初始pH值、超声参数、曝气、Fe2+浓度以及多频效应对活性红MX-5B超声降解过程的影响,并初步探讨了活性红MX-5B的超声降解规律.结果表明,酸性条件下,高频超声能有效降解MX-5B,当pH=3.5,f=418.3kHz,P=69W时,反应180 min后,MX-5B模拟废水脱色完全.微量Fe2+与超声空化产生的H2 O2形成类Fenton体系,可强化MX-5B的脱色反应.曝气有利于MX-5B脱色,但影响不大.多频超声对MX-5B的脱色效果优于单频超声处理效果.超声降解MX-5B以自由基氧化机制为主,并遵循表观一级反应动力学.染料分子中的NN形成的共轭发色体系已完全破坏,芳香结构也大部分遭到了羟基自由基的破坏.     

在线超声对膜生物反应器膜污染的控制

构建在线超声-膜生物反应器(US-MBR),利用间歇超声辐照控制膜污染.结合跨膜压差的上升和污染膜表面微观形态的变化,在不同超声间隔时间条件下对 US-MBR 中膜污染过程进行了分析.结果表明,超声时间 2min 和膜通量 12.0L/(h⋅m2)时,在超声间隔时间分别为8,12,16h 的条件下,US-MBR 的运行周期比未施加超声的普通膜生物反应器(Control-MBR)分别延长17,13,5d 左右,在线超声有效抑制了由上清液有机物导致的凝胶层污染.膜表面污染层阻力分布显示,超声可降低凝胶层阻力.场发射扫描电镜-能谱分析仪分析表明,超声通过减少有机物附着而延长膜运行时间.2 套反应器出水水质基本没有差别,超声未造成出水水质的恶化.     

土壤中有机氯农药超声萃取条件研究

以气相色谱法作为分析方法，自制了含一定量的有机氯的土壤作为实验用样品，以超声的功率时间和次数作为研究对象，探讨了最佳的超声条件，以此条件得到的目标化合物的回收率为85．9—97．1％。     

超声波参数对剩余污泥中SCFAs和EHCs释放的影响

考察了不同超声处理参数下剩余污泥中短链脂肪酸SCFAs和易水解组分EHCs的释放特性。结果表明:超声波作用下SCFAs的最大释放量为197.0 mg/L,超声时间对SCFAs释放影响显著;在超声时间为100 min内,声能密度小于0.6 W/mL时,EHCs释放随超声时间和声能密度的增加而提高;在相同能耗下,长超声时间、低声能密度的超声处理条件更有利于获得较高的EHCs,超声时间对EHCs释放的贡献度高于声能密度;释放的EHCs以糖类为主,经短时间水解酸化可生成较高浓度的SCFAs。     

超声-臭氧氧化处理硝基苯废水实验研究

在实验装置上对超声-臭氧氧化处理硝基苯废水进行了实验研究，主要考察了废水初始pH值、反应时间，臭氧通入量、超声功率等因素对硝基苯去除率的影响，实验结果表明，超声辐射可以在臭氧氧化过程中起加速反应的作用，而且随着超声功率的增大，加速反应的能力增强；废水初始pH值为11时硝基苯去除效果最佳；随着臭氧通入量的增大，反应时间的延长，硝基苯去除率不断增大；超声-臭氧处理硝基苯废水过程中硝基苯的降解规律为表现一级反应。