基于超声技术在污泥处理工艺中的应用与发展研究(2)
作者:佚名; 更新时间:2014-12-03
3. 超声波对不同细菌的影响
在0.33 w/mL 声能密度下, 经40 min超声波处理后,异养菌减少了82 %,而大肠杆菌减少了99 %以上,并且溶解性COD 经60 min作用后提高了12 倍;而在0.11 w/mL 声能密度下,作用时间较短时, 异养菌和大肠杆菌变化不大, 只有在60 min以上才有明显减少,而且不管作用时间长短,溶解性COD 几乎保持不变,这种现象揭示在较高声能密度作用下,超声波可以把细菌分解,并使相当一部分固态COD 转变为溶解态。同时, 在0.11 w/mL和0.33 w/mL 之间存在一个阈值,超过此阈值,细菌的分解才会发生。
目前,超声波应用于污泥处理及减量存在的主要问题是超声处理运行参数优化、超声效率有待提高以及超声反应器的合理设计等。而且在进一步研究中应注意与污水处理工艺的合理组合,这样才能发挥超声波的特点,并为其在实际工程的应用打下基础。
4. 超声波分解污泥引起温度上升的现象
在声能密度为0.44 w/mL 时,2 min 内污泥温度超过了55 ℃。为了考察温度对污泥分解的影响,他们把反应器的温度控制在15 ℃左右,实验结果显示声能密度为0.11 w/mL 时,没有出现固态COD 转变为溶解状态;如果不进行温度控制,大约有2% 固态COD 转变为溶解态。这种效应在声能密度为0.33 w/mL 时更为明显。为此他们考虑了究竟是超声波还是超声波引起的热效应对溶解性COD 释放的作用。结果表明单独在温度高的情况下,不足以破坏絮体结构,所以他们认为超声空化和由此引起的温度上升对于污泥分解是同样重要的。
5. 结语
综上所述,在不同声能密度、不同作用时间下,超声波对其作用后的污泥分解程度、污泥絮体尺寸变化,以及伴随污泥分解,溶解性COD 释放情况和相应的温度上升现象等研究,为掌握超声波分解污泥的机理提供了研究基础。超声波功率一定时,频率低、作用时间长,去污效果较好;超声波频率一定时,功率大、作用时间长,去污效果较好。同时,超声波去污效果还与流体的流量与压力、液体的粘度与温度、超声波电源发生器与超声波换能器的距离(即传输电缆长度)、原已生成积垢的程度等因素有很大的关系。尤其是经超声作用后的污泥,颗粒态COD 转变为溶解态COD, 可充分利用这一特点并将其结合到污泥处理工艺中,提高污泥厌氧消化的能力;或结合到不同污水处理工艺中,形成微生物的隐性生长以达到污泥减量的目的,其推广价值在环保节能、提高工效、降低成本等诸方面具有广泛的意义。
参考文献
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