含油污泥超声处理脱油研究

采用槽式超声清洗器辐照含油污泥,辅以气浮浮选,以脱除污油.用w(油)为0.130g/g的含油污泥,对比经28 kHz超声底部向上辐照和未经超声辐照的含油污泥气浮脱油效果.结果表明:在40 ℃水浴下,28 kHz超声辐照脱油后,污泥w(油)达到最小,为0.055 g/g,比未经超声辐照对照组的w(油)(为0.124 g/g)下降约55.6%;28 kHz超声底部辐照方式脱油效果优于40 kHz超声侧面辐照;当28和40 kHz超声辐照的声压辐值分别为0.085和0.120 MPa时,脱油后污泥w(油)最小;添加硅酸钠则降低含油污泥的超声脱油效果.      

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.     

低强度超声强化SBR法处理焦化废水的研究

采用低强度超声波强化SBR法处理经超声空化预处理后的焦化废水,通过设置超声波强化的SBR反应器与对照反应器的对比试验,研究了超声波对SBR的强化效果,对超声波参数、作用时间等因素进行了系统优化。试验结果表明,采用适当参数的低强度超声辐照能显著增强污泥活性,提高处理效果。当超声波功率为8 W、频率为25 kHz、辐照时间为10 min、作用周期为12 h时,处理效果达到最佳,COD和氨氮的去除率比未经超声强化的对照组分别高出44.3%和39.8%。     

超声空化及絮体破碎过程的模拟与试验分析

为探究利于空化效应的超声条件及超声波破碎絮体机理,基于Matlab平台建立空化气泡模型及2种简化的有限扩散聚集(DLA)絮体破碎模型,进行计算机仿真,并通过试验分析得到实际絮体破碎模式.结果表明:随着超声频率的增加,空化效应减弱;声能密度的增加导致空化气泡振幅增大,声能密度为7W/mL时气泡振幅可达初始半径的200倍,空化效果较好.低声能密(0.03~3W/mL)和低超声频率(25~40kHz)处理絮体时,剥蚀作用为主导作用,超声后絮体粒径减小,分形维数增大;声能密度超过3W/mL或频率大于40kHz,大规模破碎占主导作用,实际絮体粒径减幅小且结构散.40kHz的超声频率更利于絮体的破碎,作用10min后,絮体粒径减幅达9.8%,分形维数为1.394,结构更加密实.     

超声波浸渍法制备V_2O_5-WO_3/TiO_2选择性催化还原脱硝催化剂

采用超声波浸渍法、传统浸渍法制备一系列V2O5-WO3/TiO2催化剂,对催化剂的反应活性进行考察。研究表明:与普通浸渍法相比,超声波浸渍法可以提高催化剂的脱硝效率,拓宽催化反应的温度窗口。超声波浸渍时间和超声波功率对催化剂的反应活性有较大影响。浸渍时间增加,催化剂脱硝效率也随之提高。超声波功率增加,催化剂的脱硝效率先提高后降低。在超声波频率28 kHz,超声波功率400 W,超声作用时间1.5 h,超声水粉比为100 mL H2O/10 g TiO2的条件下,制得的V2O5-WO3/TiO2脱硝催化剂脱硝效率接近100%。通过SEM对制备的催化剂进行表征,超声波浸渍法制备的催化剂的活性成分在载体上分散更加均匀。     

超声技术降解对氯苯酚的研究

研究了超声降解对氯苯酚(4-cp)溶液的规律和超声波对其降解效果的影响因素。实验结果说明溶液的初始浓度、辐射时间、作用频率和作用功率、pH值等因素对对氯苯酚降解效果有明显影响。实验的最佳方案是:溶液的初始浓度为50.30mg/L、超声辐射时间为360min、作用频率为59kHz和作用功率为90W。     

聚丙烯酰胺对聚合物驱含油污水中油珠沉降分离的影响

研究发现阴离子聚丙烯酰胺(HPAM)对聚合物驱含油污水处理有正反2方面影响.聚合物能增加污水粘度,降低油珠上浮速度,而且聚合物能增加油水界面水膜强度,延缓油珠聚并时间,这是聚合物对油珠沉降分离的不利影响;同时,聚丙烯酰胺具有絮凝性,能将水中油珠连接到一起,有利于油珠聚并.当聚丙烯酰胺相对分子质量为2.72×10⁶,浓度小于800mg/L时,絮凝作用大于粘度作用,有利于油珠的沉降分离.初始油珠粒径小是聚合物驱含油污水难处理的主要原因.横向流除油器可以加速油珠聚并,缩短沉降时间,适合处理聚合物驱含油污水.     

城市污水污泥超声波预处理的研究

文章通过分析污泥耗氧率(SOUR)和破解率(DDCOD)的变化,研究了浓度为9.5g/L的生活污泥在频率为28kHz的超声波下,不同超声波声能密度和超声时间作用对污泥预处理效果的影响。试验结果表明,在适当的声能密度和超声时间下,超声波预处理可以明显提高污泥破解率,同时提高污泥的生物活性,试验结果为超声波预处理与污泥处理工艺联用以提高污泥减量化效率提供了依据。     

含硫含酸原油加工中含油污水的形成与破乳研究

针对含硫含酸原油加工中形成的含油污水,应用红外及核磁共振对含油污水萃取物进行了表征,表明含油污水中含有石油酸类、酚类、硫化物等。乳化实验结果表明:对含油污水的乳化程度为:十二酸钠邻甲酚钠噻吩,石油酸类的乳化能力明显高于酚类和硫化物;脂肪酸的乳化能力高于环烷酸,随着碳链的增长脂肪酸的乳化能力增强。在缓蚀剂存在的条件下破乳剂没有降低对含油污水的破乳作用。破乳剂中Y系列破乳剂效果较好,其中YZM与XYY复配的破乳效果显著,在加剂量为10mg/L、温度为40℃、沉降时间为20min、初始油含量为10050mg/L时,破乳后水中油含量降至285.2mg/L,脱油率为97.2%;初始油含量为2100mg/L,破乳后水中油含量降至97.23mg/L,脱油率为95.4%。     

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.     

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.     

超声降解十二烷基苯磺酸钠的实验研究

采用功率超声的新方法降解水体有机污染物十二烷基苯磺酸钠 (SDBS) ,实验研究了超声反应时间、超声波频率、功率、声强、溶液初始pH值、变幅杆直径和空化气体等因素的影响 .结果表明 :SDBS降解率与超声反应时间呈线性关系 ,具有一级反应动力学特征 ;低频范围内改变超声波频率 ,对SDBS降解率的影响不大 ;增大超声波功率、声强和辐照面积 ,可以明显提高SDBS降解率 ,最高为 4 2 5 % ;溶液初始pH值对SDBS降解率的影响较为显著 ;充入空化气体 ,SDBS降解率明显提高 ,其影响排序为Ar >O2 >N2 .     

利用超声波辅助去除污染土壤中重金属的研究

利用超声波单独及与硝酸联合作用于铅锌矿区附近的重金属污染土壤,研究了超声时间、功率和泥浆浓度对重金属去除的影响。结果表明,超声波单独作用能够促进重金属向溶液中转移,尤其对于Cd有较好的去除效果,但对Pb、Cu、Zn的作用有限;超声时间和功率的增加(≤700 W时)、泥浆浓度的降低对重金属的去除有利。超声波与硝酸同时作用对于Pb和Cu有较好的促进效果,但对Zn和Cd没有效果;先超声后酸化有利于Cd的溶出,但是对于Pb、Zn和Cu没有效果。在超声波与硝酸的联合作用中,硝酸起主要作用,超声波对反应起强化作用。     

废弃油基泥浆处理工艺与研究

为了加强对油田废弃产物的回收利用,通过分析废弃油基泥浆的基本组分,采用物理-化学相结合的方法对油基泥浆进行油、水及固相分离。实验结果表明:在选用DSC型破乳剂浓度为200 mg/L与频率25 kHz、功率40 W的超声波耦合作用下,除油率达到最高。在无机混凝剂Al2(SO4)3浓度为200 mg/L、有机混凝剂PAM浓度为7 mg/L时与频率20 kHz、功率80 W的磁场耦合作用下混凝效果达到最佳。确定了在实验温度为40℃、pH值为6~7的实验条件下最佳除油率能达到86%。     

超声波降解水溶液中甲醛的研究

研究了超声波场降解水溶液中甲醛的行为,并探讨了反应动力学方程。实验表明,超声波降解甲醛能够达到较高的降解率,但反应速率较低。甲醛的降解率随超声作用时间的延长而直线上升,在频率200kHz、功率200W的超声场作用4h后可达到90％左右。反应体系的最佳温度为30℃。在碱性区域甲醛的降解率出现大幅度的增加。溶液中溶解气体的种类对降解反应有一定的影响,降解速率顺序为O_3>空气>N_2。超声波降解甲醛的反应符合一级反应动力学模式。     

超声降解甲胺磷农药废水

 采用功率超声的新方法,研究了超声波功率、频率、声强、变幅杆直径、溶液初始pH值以及空化气体种类等因素对降解甲胺磷农药废水的影响.结果表明,甲胺磷的降解率与超声反应时间基本呈线性关系,具有一级反应动力学特征;低频范围内改变超声波频率对甲胺磷降解的影响很小;增大超声波功率、声强和变幅杆直径,甲胺磷降解率明显提高f25mm时可达61.7%;溶液初始pH值的影响显著,酸性条件有利于甲胺磷降解;充入空化气体对甲胺磷降解有利,其影响排序为空气>Ar>O2>N2.     

超声-微电解耦合处理难降解污染物研究进展

超声-微电解是近年来发展起来的一项水处理复合技术,此法借助超声波的空化效应、自由基作用和机械作用强化微电解反应。超声空化效应产生的空化泡在溃陷的瞬间形成高温高压,不仅有利于铁屑表面的传质作用,还引发了自由基反应,空化效应产生的微射流和冲击波促使电极表面不断更新,同时使反应液与铁屑、活性炭充分混合接触,有效的促进了原电池反应的快速进行,实现超声和微电解对工业废水中有机污染物的协同降解,提高对废水有机污染物的降解效率。     

超声波--光催化氧化协同处理苯酚的实验研究

首先研究了单一超声波场和单一紫外光催化场对模拟苯酚废水的处理，考察了超声波的频率、声强和紫外光照时间对处理苯酚的影响。最后研究了超声波一光催化氧化协同处理苯酚的效果，研究表明：双能场协同处理效果比单能场处理有较大提高，当超声波频率为20kHz，声强为0．44W／cm^2，汞灯功率为160w，反应时间120min时，苯酚降解率达35．11％，比单一能场提高约28％。     

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.     

低强度超声波强化污水生物处理中超声辐照周期的优化选择

为了对低强度超声波强化污水生物处理的重要工艺参数———超声辐照周期进行优化,采用城市污水处理厂的好氧活性污泥为试验材料,以好氧呼吸速率(Oxygen Uptake Rate,OUR)和TTC-脱氢酶活性(2,3,5-triphenyl tetrazoliumchloride-dehydrogenase activity,TTC-DHA)为指标,研究了频率35kHz、强度0.3W/cm²的超声波辐照10min后0～48h污泥活性的变化规律,发现超声辐照处理后8h污泥活性达到最大值,24h后超声波的强化作用基本消失.随后分别以8h和24h为超声辐照周期,进行了反复超声辐照处理试验.结果表明,当采用超声辐照周期为8h时,第2次超声辐照后污泥的活性就开始明显下降,3次辐照后污泥的活性下降到对照的一半;当采用超声辐照周期24h时,每次超声辐照后污泥活性依然有所升高,但是随着超声辐照次数增加,其升高的幅度逐渐降低.考虑到设备投资及处理效果稳定性,应采用8h的超声处理周期,每次只处理反应器内一定比例的污泥以避免反复超声引起的污泥活性下降.根据上述现象分析了低强度超声波改善污泥活性的机理.