超声技术在污泥生物产氢中的应用研究

污泥中含有丰富的有机质,为了加速其厌氧消化进程,增加沼气产量,本试验在pH=11.0、P=2.2×105Pa、T=130℃的条件下,对污泥进行30min热消解和30min的超声波预处理,试验结果表明,污泥中的菌胶团结构遭到破坏,固氮酶、脱氢酶、α-淀粉酶等酶的活性得到增强,菌胶团吸附的有机质被释放至溶液中,迅速成为厌氧微生物的营养物被消耗。与对照组相比,可溶解性化学需氧量(SCOD)增加了4.5倍,溶出率提高了350.00%;COD降解率提高了12%,是自然降解率的1.19倍,产氢周期缩短至6.5d,最大产氢率为67.91mL/g(VS),平均产氢率提高到21.6mL/g(VS),是对照组的3.9倍,效果较好。     

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。     

温度对超声波与碱促进污泥厌氧产酸的影响

课题组前期研究表明,超声波和碱联合作用可显著促进污泥厌氧发酵产酸。在此基础上,该研究专门考察了温度对超声波与碱联合促进污泥发酵产酸的影响。研究结果发现,在10~37℃范围内,挥发性脂肪酸(VFAs)的产量随着温度的升高而增加,10℃条件下,VFAs产量为1 078 mg/L,37℃时,VFAs产量提高到3 705 mg/L。当温度提高到55℃时,VFAs产量反而下降至2 469 mg/L。机理研究表明,10~55℃范围内,碱性磷酸酶、酸性磷酸酶、α-葡萄糖苷酶和蛋白酶4种水解酶的活性随着发酵温度的升高而逐渐增强,有利于污泥中大分子有机物向小分子有机物的转化,与产乙酸、丙酸和丁酸密切相关的产酸酶的活性均在37℃时最高,55℃条件下各产酸酶活性较37℃均有大幅度下降。温度对水解产酸反应动力学的研究表明,在温度不高于37℃的条件下,产酸动力学参数随着温度的提高而增大,继续提高温度则减小,这正是VFAs产量在37℃时最高,55℃时显著下降的原因所在。     

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。     

超声震荡提取技术的应用

超声波辅助萃取是近年来在样品预处理中受到广泛关注的新技术,与其它萃取方法如索氏萃取、微波辅助萃取和超临界流体萃取比较,它在很多方面都显示出极大的优越性,但其应用目前还较少。文章介绍了超声波辅助萃取技术的原理、特点、应用及其进展,并展望了超声波技术在环境保护领域的应用前景。     

超声波催化臭氧去除滤后水中有害有机物

文章以松花江水为原水,研究其滤后水的深度处理,包括臭氧氧化、超声波处理及超声波催化臭氧氧化工艺。研究重点为有毒有害有机物(POPs)在深度处理前后的变化。采用GC-MS进行了定性与半定量分析。结果表明超声波催化臭氧氧化对有毒有害类物质有非常明显的去除效果。超声处理、臭氧氧化、超声波催化臭氧氧化10min后有毒有害有机物的去除率高达62.8%、88.0%、90.6%;其中内分泌干扰物(EDCs)的去除可分别达到17.88%、5.77%和94.93%。可见超声波催化臭氧氧化对有毒有害及内分泌干扰类物质去除有十分明显的优势。     

利用超声波辅助提取苦杏仁精油的工艺研究

在超声波作用下,通过使用不同溶剂,研究了苦杏仁中精油的提取方法。结果表明,超声处理有利于提高苦杏仁精油的提取率。通过正交实验确定影响其收率的因素,从大到小依次为料液比、提取温度和提取时间,确定最优工艺为:乙酸乙酯和四氢呋喃的混合溶剂(1∶1,V/V)为提取剂,料液比1∶20,提取温度20°C,提取时间30min,此条件下提取率为16.20%。本研究结果为纯天然苦杏仁精油的提取工艺提供了技术参数。     

超声波溶胞预处理对污泥溶出物和分形结构的影响

为了强化好氧系统中污泥隐性生长对污泥减量的作用,研究了超声波溶胞预处理后污泥溶出物和微观分形结构的变化。探讨了污泥上清液溶解性化学需氧量(SCOD)和污泥粒径(d_(0.5))、比表面积(SSA)、分形维数(D2、D3)等随超声时间和声能密度的变化特征。结果表明,SCOD随声能密度和超声时间增加而增加,能较好地反映污泥的溶解状态。在超声时间5 min、超声脉冲比1∶1的固定条件下,声能密度0.6 W/m L为d_(0.5)和SSA变化的转折点,当声能密度小于0.6W/m L时对d_(0.5)和SSA作用明显,而大于0.6 W/m L时对d_(0.5)和SSA作用微弱。在声能密度0.6 W/m L、超声脉冲比1∶1的固定条件下,1~5 min内SCOD溶出明显提高,超声对污泥溶胞效果较好,5 min后污泥溶胞效率很难进一步提高。皮尔逊相关性分析表明,SSA和D3分别与SCOD呈现显著的相关性。SSA和D3反映了污泥结构的密实程度和溶出状况,因此,可以在线监测微观结构参数SSA和D3来间接反映污泥溶胞效果,从形态学角度为污泥后续处理处置提供前期指导。     

超声波—文丘里渠流量测量系统的应用

明渠液体流量测量，离不开流量测量系统。随着对工业污染源监督监测力度的加强，在线监测要求的力度也在不断提高，促成对水质监测仪器及相关自动化控制所需各种测量技术、自动化仪器仪表技术的开发应用，发展与完善了许多应用技术。工业污水处理工程的管理、操作及控制，使用可靠、坚固、维护方便的仪表监控及数据采集系统已成为在线监测采用设备的首选要求，在各项污染监测指标中，流量的测量为最基本的测量参数，其重要性在总量控制要求不断加强的今天是不言而喻的。自由排水的文丘里渠，结构简单，它易于安装无磨损可以实现免维护，并且…     

酸性大红GR的Fe2+促进超声化学降解实验研究

采用超声波降解偶氮染料模拟废水酸性大红GR溶液,考察了反应时间、溶液温度、pH值、Fe2+浓度等因素对降解效果的影响。实验结果表明,该法能有效去除酸性大红GR,低温、酸性有利于酸性大红GR的降解;外加Fe2+和超声过程中产生的H2O2反应生成的·OH强化了酸性大红GR的声化学脱色和降解过程,脱色过程符合一级反应。5mmol/L的Fe2+促进超声反应6h,酸性大红GR脱色率达90.5%,COD去除率为65.2%。