超声波处理活性污泥细胞破壁脱水研究

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剩余活性污泥的超声脱水及破解

ｃｓ，ａｏｌｃｒｃｐｗｅｒｅａｌ０．Ｔｅｃｒｅｏｅｔｒｇａｄｄｓｔｇａｉｎｏｌｄｅａｅｔｌｗｅｅｔｏｒｆｘｍｐｅ５Ｗｈｕｖｆｄｗａｅｉｎｉｎｅｔｆｓｇｉｏｎｉｒｏｕ
（国科学院声学研究所，北京１０８）中０００
摘要：文章从静态和动态研究了剩余活性污泥的超声脱水及污泥的破解。静态下．泥的脱水应在低功率（５Ｗ污以０为例）时间（ｍｎ内进行，高的脱水率（对于未超声而言）增加近１％；泥破解应在高功率长时间下进行，短７ｉ）最相可６污
ｕｔａｏｎ．ＴｅｉｃｅｉｇｖｕｆＣｓａｏｔ０ｍｇＬＴｅｄｎｍｉｘｅｍｅｔｒｓｌｉｌｓｕｄｒｈｎｒａｎａｅｏＯＤｉｓｌｂｕ１８０／．ｈｙａｃｅｐｒｎｅｕｔｓｉ
ｐｗｒ５Ｗ）ａｄｓｏｔｔ（ｍｉ）ｈｅｔｄｗｔｒｇｉｉｃｅｓｄ１％（ｏｐｒｄｗｔｉｏｔｏｅ（０ｎｈｒｉ７ｎ．Ｔｅｂｓｅａｅｎｓｎｒａｅ６ｃｍａｅｉｗｔｕｍｅｉｈｈｕｔｓｕｄ．ＤｓｔｇａｏｆｓｄｅｓｏｌｂｒａｄａｈｇｌｃｃｐｗｒａｄｌｎｉｅＩｌａｏｎ）ｒｉｎｅｔｎｏｌｇｈｕｄｅｔｔｔｉｈｅｔｏｅｎｏｇｔ．ｎｉｒｉｕｅｅｅｒｉｍ

超声波促进处理剩余活性污泥中试研究

Ａｂｔａｔ：ｐｌｔｓａｅｅｐｒｍｅｔｌｓｕｙｏｒｍｏｉｇｓｕｇｅｕｔｎａｄｉｒｖｎｌｄｅａａｒｂｃｄｇｓｉｎｓｒｃＡｉ —ｃｌｘｅｏｉｎａｔｄｎｐｏｔｎｌｄｅｒｄｃｉｎｍｐｏｉｇｓｕｇｎｅｏｉｉｅｔｏｏｅｃｅｃｌａｏｉｓｃｒｉｄｏｔｉｆｉｎｙｂｙｕｔｓｎｃｗａａｒｅｕ．Ａｂｕ０ｋｘｅｓａｔｉｌｄｅｗｉｈｍｏｅｔａ９％ｗａｅｅａｒｏｔ３００ｇｅｃｓｃｉｔｓｕｇｔｒｈｎ９ｖｙｔｒｐｒｄｙｗａｒａｅｎｔｅｐｌｔｐａｔｔｓｏｄｔａｌａｏｄｗｉｈａ￣ｅｕｎｙｏ８７ｋ，ａｕｐｔｖｌａｅｏ０Ｖ，ｓｔｅｔｄｉｈｉｏｌｎ．Ｉｈｗｅｈｔｕｔｓｕｎｔｒｑｅｃｆ２．Ｈｚｎｏｔｕｏｔｇｆ７
ａｔｇｆｍｎａｄａｄｎ％ｏａｅｏｏｃｌｎ（ｎｄｙｂｓ）ａｒｆｒｄｆｅｂｓｅｃｎｙｏｕｇｃｎｒｉ，ｎｄｉ８０ｓｇｆｃｕｅｔｏｒａｉｗｓｅｒｒｈｅｔｆｉｃｆｌｄｅｉｏ２ｇｄｌｆｓｐｅｅｏｔｉｅｓ
关键词：超声波；污泥脱水；厌氧消化中图分类号：０．Ｘ７３１文献标识码：Ａ文章编号：０５９５（０８０－４－１０－９４２０）２０６４００
Ｓｕｙｏｉｔｅｐｒｍｅｆｔｅｔｇｅｃｓｃｉｉｙｓｕｇｔｌｒｓｎｃｔｄｎｐｌｘｅｉｎｔｏｒａｉｘｅｓａｔｖｔｌｄｅｗｉｈｕｔａｏｉｏｎ

槽式双频超声波发生器改善污泥脱水性能研究

文章编号：０５９０２００－８２０１０－３（０９）６０５－７０
ｄｉ１．９９ｉｉｎ１０－９０２０．６０５ｏ：０３６／．ｓ．０５０３．０９０．０ｓ
槽式双频超声波发生器改善污泥脱水性能研究
蒋建国，杨世辉，张群芳，陈懋茹，杜雪娟
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１ｋｚ声能密度为０００ｍ，理时间为９Ｈ，．５Ｗ／Ｌ处
４
作参数不易调节等问题．因此，根据试验要求与污泥的特点，计并委托某超声波仪器厂】污泥；．超声波换能器保护罩；．超声波发生探头设．２３特制了槽式双频超声波发生仪，置图如装４．数显控制系统；．槽体５
３ｓ此时污泥脱水性能提高１．％．频率、声能密度与较短的处理时间，０，４３低低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，频率条件下单频优于双频，低高
频率下双频优于单频．
关键词：超声波；污泥：脱水性能；操作参数；正交试验
高效经济地降低污泥含水率，当前污泥处理的重点与难点之一．统的浓缩／械是传机

超声波在污水处理中的应用

超声波在污水处理中的应用引言概述：随着城市化进程的加快和人口的增加，污水处理成为了一项重要的环保任务。

超声波技术作为一种非常有效的处理方法，被广泛应用于污水处理领域。

本文将详细介绍超声波在污水处理中的应用，包括超声波在污泥处理、污水氧化和污水消毒等方面的应用。

一、超声波在污泥处理中的应用1.1 增强污泥脱水效果：超声波可以通过激发污泥颗粒的振动，使其颗粒间的粘附力减小，从而提高污泥的脱水效果。

1.2 促进污泥降解：超声波的能量可以促进污泥中微生物的活性，加快有机物的降解速度，提高污泥的稳定性。

1.3 减少污泥体积：超声波可以破坏污泥中的胞外聚合物，使其释放出来，从而减少污泥的体积。

二、超声波在污水氧化中的应用2.1 提高氧化效率：超声波可以将氧气均匀地分散到污水中，增加氧气和污水颗粒的接触面积，提高氧化效率。

2.2 加速污水氧化反应：超声波的能量可以激活氧化反应，加快污水中有机物的降解速度，提高氧化效果。

2.3 降低氧化剂用量：超声波可以增加氧化剂与污水的接触效率，从而减少氧化剂的用量，降低处理成本。

三、超声波在污水消毒中的应用3.1 提高消毒效果：超声波可以破坏细菌的细胞壁和细胞膜，增加消毒剂与细菌的接触面积，提高消毒效果。

3.2 加速消毒反应：超声波的能量可以加速消毒反应的进行，减少消毒时间，提高消毒效率。

3.3 减少消毒剂用量：超声波可以提高消毒剂与污水的接触效率，从而减少消毒剂的用量，降低处理成本。

四、超声波在污水处理中的优势4.1 高效能：超声波技术可以在较短时间内完成处理过程，提高处理效率。

4.2 环保：超声波技术不需要使用化学药剂，减少了对环境的污染。

4.3 经济实用：超声波技术的设备和运行成本相对较低，适用于各种规模的污水处理厂。

五、超声波在污水处理中的挑战与展望5.1 能量传递问题：超声波在污水中的传递受到污水的复杂性和浑浊度的影响，需要进一步研究优化。

5.2 能耗问题：超声波设备的能耗较高，需要寻找更加节能的超声波技术和设备。

超声波破解剩余污泥的研究

超声波破解剩余污泥的研究【摘要】超声波处理法是机械破解污泥细胞的一种，属于物理方法。

该法操作简单、污泥破解速度快、适用范围广，不会对环境造成二次污染。

本文采用超声波技术破碎城市污水处理厂的剩余活性污泥，研究了不同作用时间超声处理后污泥微观结构的变化，以及上清液中COD的变化规律。

研究结果表明，超声波破碎污泥絮体结构及细胞的效果明显，使其有机物质释放进入液相中，COD 随超声作用时间增加而增加。

【关键词】超声波；污泥Research on Ultrasonic Disintegration of SludgeXu yu Zhu guang-feng Tang yi-zheng Lou cheng-gan（Hangzhou Applied Acoustic Research Institute Zhejiang Hangzhou 310012）【Abstract】Ultrasound is a physical process has been used for sludge cell rupturing.The method has advantages of simple operation，sludge distintegration speed，wide application range，will not cause secondary pollution to the environment.This study was based on ultrasonication equipment used for pretreatment thickened waste activated sludge.The experimental was observed the change of floc structure，COD，TN and TP at different ultrasonic time.As a result，the ultrasonic rupture the cell wall in evidence and facilitate the release of intracellular matter to the aqueous phase.The COD，TN and TP release was proportion of sonication duration.【Key words】Ultrasonic；Sludge0.引言随着世界经济的发展，城市污水排放量日益增多，污泥产量也随之提高，对污泥处置成为各国的难点。

超声波在污水处理中的应用

超声波在污水处理中的应用超声波技术是一种利用高频声波在介质中传播和传递能量的技术。

在污水处理领域，超声波被广泛应用于污水处理过程中的悬浮物去除、气浮污泥浓缩、脱水和消毒等环节。

本文将详细介绍超声波在污水处理中的应用，包括原理、设备、工艺和效果等方面。

一、超声波在污水处理中的原理超声波在污水处理中的应用基于声波的机械作用和声波的化学作用。

声波的机械作用包括声波的振动和声波的微流，可以有效地破碎悬浮物、气泡和颗粒，提高污水处理过程中的混合和传质效果。

声波的化学作用包括声波的空化效应和声波的氧化还原作用，可以加速污水中有机物的降解和氧化反应。

二、超声波在污水处理中的设备超声波在污水处理中的设备主要包括超声波发生器、超声波换能器和超声波反应器。

超声波发生器是产生高频电信号的装置，超声波换能器是将电信号转换为声波的装置，超声波反应器是将声波传递到污水中的装置。

超声波反应器的形式多样，常见的有浸入式反应器、管道式反应器和喷射式反应器等。

三、超声波在污水处理中的工艺超声波在污水处理中的工艺主要包括超声波预处理、超声波气浮、超声波脱水和超声波消毒等。

超声波预处理是指在污水处理前使用超声波技术对污水进行预处理，如破碎悬浮物、提高混合效果等。

超声波气浮是指利用超声波技术增强气浮污泥浓缩效果，提高气泡的分散性和上升速度。

超声波脱水是指利用超声波技术提高污泥的脱水效果，加速水分的排出。

超声波消毒是指利用超声波技术破坏细菌和病毒的细胞结构，达到消毒的效果。

四、超声波在污水处理中的效果超声波在污水处理中的应用可以显著提高处理效果。

首先，超声波可以破碎悬浮物和颗粒，提高混合效果，使污水中的悬浮物更易于沉淀和过滤。

其次，超声波可以增强气泡的分散性和上升速度，提高气浮污泥浓缩效果。

再次，超声波可以加速污泥的脱水过程，降低脱水能耗。

最后，超声波可以破坏细菌和病毒的细胞结构，达到消毒的效果，提高出水水质。

综上所述，超声波在污水处理中的应用具有广泛的应用前景。

超声波在过滤和污泥脱水中的应用

超声波可以部分或者全部杀死悬浮污泥和膨胀污泥里的线虫，极大的提高了沉淀速率 [17]。污泥的超声波分解还能释放分子水[22]，强化其厌氧反应，使经过有机质的矿化作用反应后的污泥具有更好的脱水性[31]。
超声波可以改变微粒表面的活性，使得它们之间的连接能力增强[8]。只有加入淀粉后，对铁矿石残渣进行超声波处理产生的效果才能看到。这并不是说它直接破坏了淀粉结构，其实，超声波在这里的作用是把这种粘土质材料从铁微粒表面移开，这样，淀粉就不能吸附在微粒表面。这里使用的是输入能量为 500W/l，频率为 22kHz 的发生器[29]。Fairbanks 做了这样一个实验，将表面上涂了硫化土粉的煤放到超声波盘(plate)里进行处理，结果观测到，由于气穴气泡破裂，这层硫化土粉一点一点从煤颗粒表面爆开，在接下来的筛分过程中，其水分含量也减少了，并且筛分速率显著提高。[30]Fairbanks 又用同样的超声波盘处理沉淀池里的水，结果发现，在加入的絮凝剂更少的情况下，沉淀速率比未进行超声波处理时快 10 倍。原因是超声波破坏了微粒周围的凝胶层，这使得其周围的水层更加稀薄，从而使它们更容易与附近的微粒互锁。
超声波在过滤和污泥脱水中的应用
超声波在过滤和污泥脱水中的应用
Pentti Pirkonen 1. 引言
近年来，用附加力来辅助过滤和脱水受到越来越多的重视。例如，磁力过滤器作为一种固液分离的技术方案目前已被广泛接受，商用电力过滤器已经出现，只是还没有被广泛采用 [1-3]，另外，超声波过滤器正处于研制过程中。现在，我们对磁场和电场在强化过滤中的作用有了一个全面的认识，超声波（US）的性质已经被广泛研究，并有小规模的利用。在工业工程的一些领域也有超声波的运用，比如在萃取、清洗、雾化、乳化和分子分裂、固体分散、水晶晶核的形成及发展和除气方面[5]。

超声波在水处理中的应用研究进展

超声波在水处理中的应用研究进展引言：水是人类生活不可或缺的重要资源，但水污染问题已经成为全球性的环境挑战。

为了解决水污染问题，科学家们不断努力寻找高效、环保的水处理技术。

超声波技术作为一种无污染、高效的水处理方法，已经引起了广泛的关注。

本文将介绍超声波在水处理中的应用研究进展。

一、超声波的工作原理超声波是指频率超过20kHz的机械振动波。

超声波传播时，可引起液体中微小气泡的振动、膨胀和破裂，从而产生剧烈的液体运动和物理效应。

超声波在水中的应用既包括物理效应，如溶解气体、气泡破裂等；也包括化学效应，如提高化学反应速率、触媒活性等。

二、超声波在水处理中的应用1.污泥处理超声波可以用来改善污泥处理过程中的固液分离效果。

通过超声波作用下，可以破坏污泥的粘聚作用，使其更容易与水分离。

研究表明，超声波对于减少污泥体积、提高污泥脱水效率有很好的效果。

2.水体净化超声波可以用来去除水中的悬浮颗粒、胶体和溶解有机物。

超声波的产生的微小气泡在水中迅速破裂，产生强烈的压力和剪切力，从而使水中的有机物质分解、氧化。

此外，超声波还可以提高吸附剂的活性，促进其与污染物的反应，从而提高水的净化效果。

3.水处理剂活化超声波可以使水处理剂在水中形成更稳定的胶体溶液，提高其活性和效果。

此外，超声波还可以促使水处理剂更均匀地分布在整个水体中，增加其覆盖范围，提高水处理效率。

4.水中重金属去除超声波可以加速水中重金属离子的沉淀和吸附。

超声波振动产生的微小气泡在水中迅速破裂，产生剧烈的湍流和涡流，从而增加颗粒与重金属的接触机会，提高重金属的去除效率。

三、超声波在水处理中的优势和挑战超声波在水处理中具有许多优势，如无需添加化学药剂、操作简便、处理效率高等。

但同时也存在着一些挑战，如超声波的能量分布不均匀、装置设计复杂等。

因此，如何克服这些挑战，进一步提高超声波技术在水处理中的应用效果，仍然需要进一步的研究和探索。

结论：超声波技术作为一种无污染、高效的水处理技术，已经在水污染治理中取得了一些研究进展。

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超声波处理活性污泥细胞破壁脱水研究
任占强
（英利能源（中国）有限公司，河北保定０７１０００）
摘
要：利用超声波破碎活性污泥中的细胞壁，使细胞的胞液渗出，达到污泥干化的目的。通过研究利用超声
波处理剩余活性污泥的原理，不同条件因素对处理效果的影响，以及处理后活性污泥性质的改变情况。将来，随暮科学技术的发展和对超声波技术研究的深入，利用超声波处理活性污泥的方法将日趋成熟。超声波作为
第３９卷第６期
２０１４年６月
环境科学与管理
ＥＮＶⅡ ＮＭＥＮＴＡＬＳＣⅡ￡ＮＣＥＡＮＤＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ
Ｖ０１．３９Ｎｎ６
Ｊｕｎｅ２０１４
文章编号：１６７４—６１３９（２０１４）０６－０１０５－０４
ｅｆｅｃｔｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆａｃｔｏｒｓｏｎｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｅｆｅｃｔ，ａｎｄｔｈｅｐｒｏｐｉｅｒｔｙｃｈａｎｇｅｓａｆｔｅｒｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆａｃｔｉｖａｔｅｄｓｌｕｄｇｅ．Ｗｉｔｈｔｈｅｄｅ — ｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｓｃｉｅｎｃｅａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｉｎｄｅｐｔｈｓｔｕｄｙｏｆｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｔｅｃｈｎｏｌｏｙ，ｔｇｈｅｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆａｃｔｉｖａｔｅｄｓｌｕｄｇｅｕｓｉｎｇ
一
种清洁的手段一定会广泛应用于废水的处理工程中，为经济的持续发展和资源环境的保护服务。
关键词：超声波；活性污泥；破壁；减量
中图分类号：Ｘ７０３文献标志码：Ａ
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＡｃｔｉｖｅＳｌｕｄｇｅＣｅｌｌＢｒｏｋｅｎ— — ｄｏｗｎＷａｌｌｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎｕｓｉｎｇＵｌｔｒａｓｏｎｉｃＷａｖｅ
ＲｅｎＺｈａｎｑｉａｎｇ
（ＹｉｎｇｌｉＳｏｌａｒ（Ｃｈｉｎａ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂａｏｄｉｎｇ０７１０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｓｔｕｄｙｕｓｅｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｗａｖｅｔｏｂｒｅａｋｔｏｃｅｌｌｗａｌｌｏｆａｃｔｉｖｅｓｌｕｄｇｅ，ｄｒｙｉｎｇｔｈｅｓｌｕｄｇｅｂｙｌｅｔｔｉｎｇｔｈｅｂｕｔｃｈｅｒｌｆｕｉｄｉｎｔｈｅｃｅｌｌｔｏｓｅｅｐｏｕｔ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｓｔｕｄｉｅｓｔｈｅｐｉｎｒｃｉｐｌｅｍｅａｓｕｒｅｓｉｎｔｒｅａｔｉｎｇｅｘｃｅｓｓａｃｔｉｖａｔｅｄｓｌｕｄｇｅｂｙｔｈｅｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｗａｖｅ，ｔｈｅ
污染 … 。超声波处理活性污泥的研究正处在一个
体等，可以处理大流量或小流量的废水，运行方式灵活。但是处理过后的剩余污泥由于含有大量的水分和某些病原物，对运输和再利用十分不利。因而，目
ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄｗｉｌｌｂｅｃｏｍｅｍｏｒｅｍａｔｕｒｅｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｗａｖｅ；ａｃｔｉｖｅｓｌｕｄｇｅ；ｂｒｏｋｅｎ —ｄｏｗｎｗａｌｌ；ｄｅｃｒｅｍｅｎｔ
既能够达到治理污染，方便管理，利用活性污泥法处理城市废水是目前比较流行污染治理工程中，
的一种方法。活性污泥法能去除溶解的和胶体的可
生物降解的有机物以及能被活性污泥吸附的悬浮固
降低成本的目的，又能够保护资源环境，不发生二次
前对剩余活性污泥减量化的研究日益流行。利用超声波处理活性污泥，使细胞破壁 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 去胞
迅速开展，日益深化的阶段，如果我们进行这方面的