超聲波處理污泥背景
超聲波泛指頻率在20000Hz以上的聲波,是物質介質中的一種彈性機械波,能在水中產生一系列接近于極端的條件,如急劇的放電、產生瞬間的局部高溫高壓和超高速射流等。質點加速度、沖擊波、射流、高溫、高壓可破壞物質結構,改變其物理化學性質,這是超聲波的一次效應;而由此衍生的二次波,如輻射壓、聲捕捉、自由基和氧化劑等也可能較大程度地改變物質性質,引發化學反應,屑于超聲波的二次效應。影響超聲波效應的影響因素主要有聲波頻率、強度、作用時間、作用方式等。
從上世紀中葉以來,人們逐漸認識到超聲波在污水和污泥處理中的應用潛力。20世紀70年代,國外就有學者用超聲波來提取細胞壁上的聚合物進而研究污泥中微生物的表面特性。1993年超聲波技術被引入污泥處理研究中,該技術由于具有無污染、能量密度高、分解污泥速度快等特點,在污泥處理領域引起人們越來越多的關注。10多年來,美國、英國、德國、瑞士、西班牙、日本等國積極開展了超聲波處理污泥技術研究,其中,德國漢堡工業大學奈斯教授帶領的科研團隊,成功解決了一直制約超聲波污泥處理技術應用的能耗過高的問題,將能耗降到原來的十分之一以內,使超聲波在污泥處理的工程應用成為經濟可行,2002年該項污泥處理的重大突破性技術被德國授予技術革新獎_。
近些年,國內的清華大學、重慶大學、天津大學、西安建筑科技大學以及臺灣省東吳大學等高校也陸續開展超聲波處理污泥技術的研究,主要研究范圍涉及污泥的超聲預處理、超聲波強化一次污泥沉降與脫水性能、超聲波輻射促進污泥需氧消化工藝、污泥超聲預處理促進厭氧消化反應等。

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