超声强化技术在水处理中的应用研究进展

作为高级氧化技术,超声空化产生元选择性的强氧化性自由基,具有较大优势,但由于超声空化机理的特点使得有机物的完全矿化受到限制,而提高超声效率的常见方法有：优化频率、声强,与其他技术组合等。文章主要从超声波参数,添加剂,超声-高级氧化技术、超声-活性炭、超声-微生物处理、超声-石墨、超声-气浮、超声-膜处理、超声-混凝、超声-消毒技术等方面综述了超声强化技术原理及其在水处理中的应用研究进展。其中研究较少的方法有间歇超声、多频超声、充入多种气体以及超声与各工艺组合,如超声与活性炭、等离子体技术等组合,这些强化技术都-定程度的强化了超声效果。有些组合暂时未用于水处理,但经过完善也将大大催进水处理事业的发展。虽然超声波具有较大优势,但是由于其成本高,反应器生产技术限制。超声波大规模用于实际生产还需要较长-段时间。     

管道补口热收缩带粘接质量超声检测试验研究

为解决管道补口热收缩带剥离强度人工抽检效率低、人为因素影响大的问题,采用水浸法开展基于超声检测的补口热收缩带粘接性能的试验研究,根据回波信号、时域等效强度It和频域等效强度If,分析了2.25 MHz、5 MHz时接收信号与粘接质量的关系。结果表明:当检测频率为2.25 MHz时,随着粘接质量的下降,回波信号R1-2呈增强趋势;当检测频率为5 MHz时,随着粘接质量的下降,有R1减弱、R2增强的趋势,发生脱粘时,R1异常增强,R2几乎减弱到零;同时,两种频率检测结果均表明时域等效强度It和频域等效强度If与粘接质量呈反比:粘接质量下降,It、If增强,可作为管道补口粘接质量定量评价的两项指标。此外,与2.25 MHz相比,5 MHz对于粘接质量的判别能力更强,更有利于实际检测。     

OSA剩余污泥超声波处理试验研究

分别采用不同超声功率、超声时间及脉冲比的超声波处理OSA工艺产生的剩余污泥,研究超声作用对细胞内容物的释放、酶活和污泥粒径的影响。研究结果表明,声能密度越大、超声处理时间越长,污泥被破坏程度越大,释放出的有机物浓度也就越高;较低的声能密度在短时间内可以促进微生物脱氢酶活性。从总体上看超声作用会降低微生物的脱氢酶活性和碱性磷酸酶活性;超声处理在较短时间内即可实现对污泥絮状结构的解体,此后污泥颗粒的粒径分布保持相对稳定状态。     

超声粉碎-TOC/TN仪法直接测定污水处理厂废水中的总氮

污水处理厂废水经超声粉碎后,使用TOC/TN仪直接测定总氮.对仪器条件、进样方式、微波粉碎时间及加标回收率进行了探讨.相对标准偏差＜2.35％,测定结果与国标法一致,相对误差＜±1.3％,回收率为95.3％ ～97.8％.方法简便、快速、准确.     

超声与碱预处理对剩余污泥磷及有机物释放的影响

为了回收污泥所含的磷,采用碱和超声波对3种剩余污泥进行预处理以释放磷,考察了处理前后PO43--P（正磷酸盐）、TP（总磷）、SCOD（可溶性COD）、TOC（总有机碳）、TS（总固体）、VS（挥发性固体）的释放规律及溶解性有机物的三维荧光特性变化.结果表明,碱和超声波处理均能有效破解污泥,释放磷和有机物;城市污泥比制药污泥更容易破解;城市污泥无机磷的释放高于有机磷,而工业污泥的有机磷释放高于无机磷;采用生物脱氮除磷工艺的城市污泥释放磷最多,释放有机物最少,有利于磷的进一步回收.碱处理和超声处理都不会从根本上改变污泥上清液中有机物的组分,但碱处理能促进污泥蛋白质类、腐殖酸类和富里酸类有机物的释放.     

超声Fenton法处理毒死蜱中间体废水的工艺优化

针对毒死蜱中间体生产的化工废水有机物浓度高、生物抑制性强的特点,以实际生产废水为研究对象,基于响应曲面法,进行了超声/Fenton法降解有机物效能研究与运行参数的优化.结果表明:1通过单因素试验确定响应曲面设计的自变量中心点为H2O2投加量0.5 mol/L、Fe2+投加量0.93 g/L、反应时间90 min.2采用Box-Behnken试验设计,建立了以H2O2及Fe2+投加量、反应时间为自变量的回归模型,经方差分析,模型显著(P0.000 1);对有机物去除率影响最大的因素为Fe2+投加量,其与反应时间的交互作用显著.3最优工况为H2O2投加量0.7 mol/L、Fe2+投加量1.36 g/L、反应时间96 min,该条件下模型预测CODCr去除率为96.63%,试验值与模型预测值的相对误差为1.36%,出水水质指标远低于GB 8978—1996《污水综合排放标准》三级标准,ρ(BOD5)/ρ(CODCr)从0.09升至0.22,CODCr单位去除负荷的H2O2及Fe2+用量相对较低,分别为0.14 mmol/mg和0.28 mg/mg.研究显示,采用超声/Fenton法处理高浓度难降解有机废水可有效提高CODCr去除率及其可生化性.     

土壤中持久性有机污染物的提取技术研究

文章介绍了持久性有机污染物的分析检测方法,指明了研究土壤中持久性有机污染物的必要性.将国内最常用的两种提取方法--索式提取和超声波提取进行比较,结果表明了索式提取的方法更适合从土壤中提取多种持久性有机污染物,提取剂和洗脱剂可选比例1:1的丙酮和石油醚,回收率可在70%～90%之间;而超声波提取的方法比较适合从土壤中提取个别的持久性有机污染物,如op′-DDT 和pp′-DDT,节省实验时间,试剂使用量少,回收率也可在50%以上.     

超声萃取—高效液相色谱法测定土壤中多环芳烃

多环芳烃（简称PAHs）是一类具有致癌、致畸及致突变的持久性污染物。可靠的PAHs检测方法是研究其环境行为的重要保证。实验采用超声萃取、用固相萃取柱（SPE-C18）进行净化处理土壤样品,用液相色谱-荧光检测技术对美国环保署（USEAP）优先监测的15种多环芳烃污染物进行定量分析。实验结果表明,该方法对15种PAHs的最低检出限为0.231μg/kg-3.846μg/kg,回收率为51.48%-69.84%,相对标准偏差为6.84%-11.92%。     

多频率组合平行正交超声场降解氯苯的研究

文章研究了不同频率以及频率组合下正交和平行超声场降解氯苯溶液的效果,并对氯苯超声降解的动力学进行了分析。实验结果证明:其他条件相同的情况下,采用多频率组合超声场能有效的提高氯苯的降解效果;正交超声场降解效果优于平行超声场;多频超声场中氯苯降解过程符合虚拟一级反应特征,同时给出了3种频率及其频率组合条件下氯苯的超声降解动力学特征方程。