超声波技术在污泥处理中的应用

  一、 超声波技术

（一）什么是超声波？

    超声波是指频率为20～106kHz的声波。

（二）超声技术及其应用：

    自从1880年Curie发现压电效应，及1917年Langevin发现反压电效应(即电致伸缩效应)，半个多世纪以来，超声技术及其应用获得了极为广泛而令人瞩目的成就。超声波用于工业较早。低强度的超声波通常用于测量流量，而超声波技术在环境工程中的研究和应用还处于早期发展阶段，在国外，早在1993年超声波技术就作为一种新的技术引入到水处理中，到目前为止已有大量实验室的基础研究成果，并有部分进入实际应用。而国内，这方面开展的工作还非常有限。

（三）超声波技术在污泥处理中的应用：

（1）超声波降解细胞的原理：

    当一定强度的超声波作用于某一液体时，一般是在很高的声强下，特别是在低频和中频范围内，产生交替的压缩和扩张作用从而进一步产生空穴作用，在溶液中这个作用以一个个小气泡的形成、生长和破裂的形式来体现，以此压碎细胞壁，释放出细胞内所含的成分和细胞质，以便进一步降解。

（2）利用超声波技术进行污水处理

    将超声波用于污泥减量是一个全新的领域。超声波细胞破碎仪能加快细胞溶解，用于污泥回流系统时，可强化细胞的可降解性，减少了污泥的产量;用于污泥脱水设备时，有利于污泥脱水和污泥减量。

   二、我国污水处理行业的发展

    随着我国城镇污水处理行业近年来的快速发展，到2013年我国城镇污水厂已经有3000多座，按80%含水率计算，预计我国每年污泥的产生量会达到3000多万吨，污泥处理是污水处理的一项重要部分，通常泥量约为水量的1%-2%，但污泥处理在整个污水处理厂投资中约占40%-50%。不仅投资大，传统厌氧消化工艺还存在负荷低、安全性要求高、运行管理难度大、运行经验缺乏等问题，这就使得部分运行管理水平较低的污水处理厂索性将消化池闲置，造成很大浪费。

    所以污泥的处理任重道远，改善污泥处理技术，减少污泥产量迫在眉睫。作为一项新的污泥处理技术，超声波具有无污染、高效率、操作简便等特点。常见的超声波设备有两种：探头式反应器与槽式反应器。探头式反应器声强高，反应容器可以做成各种形状，但作用体积较小，适宜于实验研究或小规模操作。槽式反应器则更适于大规模生产。

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