一、 超聲波技術(shù)
(一)什么是超聲波?
超聲波是指頻率為20~106kHz的聲波。
(二)超聲技術(shù)及其應(yīng)用:
自從1880年Curie發(fā)現(xiàn)壓電效應(yīng),及1917年Langevin發(fā)現(xiàn)反壓電效應(yīng)(即電致伸縮效應(yīng)),半個多世紀(jì)以來,超聲技術(shù)及其應(yīng)用獲得了極為廣泛而令人矚目的成就。超聲波用于工業(yè)較早。低強度的超聲波通常用于測量流量,而超聲波技術(shù)在環(huán)境工程中的研究和應(yīng)用還處于早期發(fā)展階段,在國外,早在1993年超聲波技術(shù)就作為一種新的技術(shù)引入到水處理中,到目前為止已有大量實驗室的基礎(chǔ)研究成果,并有部分進入實際應(yīng)用。而國內(nèi),這方面開展的工作還非常有限。
(三)超聲波技術(shù)在污泥處理中的應(yīng)用:
(1)超聲波降解細胞的原理:
當(dāng)一定強度的超聲波作用于某一液體時,一般是在很高的聲強下,特別是在低頻和中頻范圍內(nèi),產(chǎn)生交替的壓縮和擴張作用從而進一步產(chǎn)生空穴作用,在溶液中這個作用以一個個小氣泡的形成、生長和破裂的形式來體現(xiàn),以此壓碎細胞壁,釋放出細胞內(nèi)所含的成分和細胞質(zhì),以便進一步降解。
(2)利用超聲波技術(shù)進行污水處理
將超聲波用于污泥減量是一個全新的領(lǐng)域。超聲波細胞破碎儀能加快細胞溶解,用于污泥回流系統(tǒng)時,可強化細胞的可降解性,減少了污泥的產(chǎn)量;用于污泥脫水設(shè)備時,有利于污泥脫水和污泥減量。
二、我國污水處理行業(yè)的發(fā)展
隨著我國城鎮(zhèn)污水處理行業(yè)近年來的快速發(fā)展,到2013年我國城鎮(zhèn)污水廠已經(jīng)有3000多座,按80%含水率計算,預(yù)計我國每年污泥的產(chǎn)生量會達到3000多萬噸,污泥處理是污水處理的一項重要部分,通常泥量約為水量的1%-2%,但污泥處理在整個污水處理廠投資中約占40%-50%。不僅投資大,傳統(tǒng)厭氧消化工藝還存在負荷低、安全性要求高、運行管理難度大、運行經(jīng)驗缺乏等問題,這就使得部分運行管理水平較低的污水處理廠索性將消化池閑置,造成很大浪費。
所以污泥的處理任重道遠,改善污泥處理技術(shù),減少污泥產(chǎn)量迫在眉睫。作為一項新的污泥處理技術(shù),超聲波具有無污染、率、操作簡便等特點。常見的超聲波設(shè)備有兩種:探頭式反應(yīng)器與槽式反應(yīng)器。探頭式反應(yīng)器聲強高,反應(yīng)容器可以做成各種形狀,但作用體積較小,適宜于實驗研究或小規(guī)模操作。槽式反應(yīng)器則更適于大規(guī)模生產(chǎn)。