纯水设备对超声波处理污泥技术的研究-纯水设备及超纯水处理设备苏州厂家

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纯水设备对超声波处理污泥技术的研究

来源:纯水设备      2019/5/9 13:50:03      点击:

纯水设备http://www.fszhds.com】随着人口的增长和人们对环境保护的日益重视,污水处理厂迅速增加,产生的污泥量也日益增加。工业废水和污泥经处理后产生的污泥含水量接近98%,易腐烂,具有较强的气味,而且还含有多种污染物。污泥处理成本非常高,根据现有的处理技术一般约占15% ~ 30%的污水处理厂的运行总成本,占总投资的10% ~ 25%,直接导致一些污水处理厂排放污泥,严重威胁生态环境。因此,纯水设备解决污泥问题的关键是开发一种新的预处理工艺,提高污泥脱水速率,促进后续的生物处理。利用超声波对剩余污泥进行预处理,可以改变污泥的性质,提高污泥的稳定性,从而提高污泥的脱水性能,促进污泥中氮、磷的吸收,从而实现污泥的再利用。

1. 超声波可以改变污泥结构,提高污泥活性

    超声波可以改变污泥的絮凝结构,释放细胞内物质,提高污泥的可降解性。曹Xiu-qin[1],如超声波的程度进行了研究在细胞分解,结果表明,声波能量密度为0.5 W /毫升的污泥性质改变超声处理后,污泥絮体分解,释放胞内物质,污泥上清液的溶解性化学需氧量(SCOD), N, P,急剧上升,细胞内释放材料具有良好的生物降解性能。此外,超声波与碱耦合法结合可以对污泥进行破碎处理,进一步破坏污泥絮凝结构,使污泥的胞内和胞外物质进入水相,比单纯使用超声波[2]效果更好。超声波对污泥活性的影响与超声波辐照时间有关。当污泥被超声辐照在短时间内,造成的机械剪切应力超声波造成轻微损伤细胞,导致一种本能的防御细胞自身的影响,表现为增加酶的分泌,加速细胞繁殖,增强微生物的代谢活动。超声波辐照8 h后,污泥活性达到最大值,24h后逐渐下降到控制水平。

2. 超声波可以提高污泥的稳定性

    未经处理的污泥非常不稳定,在放置过程中会产生物理和化学变化,细菌和藻类繁殖迅速,出现污泥漂浮、发黑等现象。纯水设备高强度超声波可以杀灭污泥中的细菌,消除病毒,分解产生异味的物质,从而消除异味的根源,杀灭藻类,消除悬浮物,提高COD的溶解度。与化学消毒相比,它不仅能避免化学堆积效应,而且能提高污泥长期放置的稳定性,并能有效防止病原体的传播。来自中国台湾的Jean[4](2000)认为在0.11 W/ mL0.33 W/ mL之间存在一个阈值,超过这个阈值,超声波可以分解细菌,将相当一部分固体COD转化为溶解态。J ean通过研究发现,在033 W/mL,超声处理40分钟后,异养菌和大肠杆菌的声能密度分别下降82%99%COD溶解度12次后增加1 h, 011 W/mL时,声能密度函数短期内,异养菌和大肠杆菌变化不大,仅在1h以上有明显下降,且无论多久,可溶性COD几乎保持不变。通过实验,[5](2001)从台湾,中国发现,当超声波能量密度为0.11 W /毫升,1小时后,异养细菌和大肠杆菌的减少了30%,59%,40%64%,分别2 h,当声音能量密度为0。33 W /毫升,异养细菌和大肠杆菌分别减少56%97%后只有20分钟。同时,他们还调查了有机物质分解释放的细菌。污泥中BOD/COD = 0.66, SCOD/ TCOD小于1%。当声能密度为0。11 W/ mL时,超声处理2小时后,SCOD增加40倍,BOD/ COD0.66 ~ 0.8之间,说明细菌分解释放的COD基本上是生物可降解的。

3。超声波可改变污泥流变性和提高污泥脱水性能

    超声波的作用可以改变污泥的流变特性,其影响程度与超声波条件有关。低能量密度、短时间超声波处理可以降低污泥的比阻,提高污泥的流变性和脱水性能。然而,高能量密度和长时间处理会增加污泥的比阻,使其流变性变差。

    污泥的流变性能反映污泥的脱水性能,而流变性能的变化为提高污泥的脱水速度提供了方便的途径。

    污泥强度高,处理时间短,污泥颗粒约80 m,污泥脱水性能改善,沉淀性好。

声强较低(低于600 W/m2)、处理时间较短的超声波有利于降低污泥的结合水含量,促进污泥脱水,但增大声强、延长处理时间的效果变差。超声波频率是20 kHz,平均声强约400 W / m2,,可以减少污泥的结合水含量从16。7 g / g干基地2.0 g / g干燥基地通过超声波治疗2 ~ 4分钟。阴玄和其他超声治疗可以大大降低污泥的含水率绑定,提高污泥的脱水能力,泥含量提高5% ~ 10%,最终减少污泥。

    使用超声波的方法结合絮凝剂处理污泥,污泥板框过滤实验,结果表明,超声波可使污泥含水量从98%减少到81%,污泥的体积减少到原来的1/10,声音超410 W / m2,超声波处理2.5分钟最佳的处理条件,同时絮凝剂使用的干基从0.7%降至0.6%干的基础上。杨jinmei等人的研究表明,滤饼的含水率降低2.9%后超声治疗7 s、粘度和比电阻是10年代最低的超声波处理后,都低于原污泥分别29.4%24.2%15 s后污泥沉降率是原污泥沉降率的3。7倍。超声波与絮凝剂联合使用,可提高污泥的脱水沉降性能,使絮凝剂用量减少一半以上。

4。 超声波能促进污泥中氮、磷的增加,有利于污泥资源化

    北京建筑工程学院曹秀芹、陈王君研究表明 ,随着超声波作用时间的延长,污泥清液中的有机氮含量提高迅速,原因在于超声空化产生的剪切力使细胞破碎,释放出胞内的蛋白质和氨基酸。而氨氮和硝态氮的含量也随超声时间的延长而提高,应该是由于超声空化使一部分有机氮转化为氨氮与硝态氮。上述研究还发现,污泥在超声波作用下,磷化合物的含量与氮也有相似的变化。氮磷含量的增加有利于污泥资源化。城市土壤与自然形成的土壤相比,有机质含量低、有效养分含量低。纯水设备超声波处理后的污泥可用于农林耕地和牧业草地的增肥。据文献[12]报道,污泥施于土地表面一年后,土壤上表面20 cm 中的全氮、速效氮、全磷的含量都明显增加,土壤的容重、持水量和孔隙度也有一定程度改善。如果能将经超声波无害化处理的污泥用于干旱、半干旱、盐碱地、矿山废弃地或沙漠地区的改良,更是保护生态、造福当代之举。

    采用超声波技术处理污泥,有利于污泥减量化、无害化、资源化,具有重大的社会、环境、经济意义。低频率低剂量的超声波处理污泥能够加强污泥的活性,改变污泥絮体结构,使污泥菌胶团中的结合水释放出来,提高污泥的脱水性能;高强度的超声波可以杀死污泥中的细菌,消除病毒, 提高COD 的可溶解性。目前,国内外关于污泥超声减量化的研究主要在于超声条件对促进污泥厌氧和好氧减量化的影响,以及超声对污泥的物理、化学和生物性质的影响。苏州皙全纯水处理科技有限公司致力于纯水设备工业水处理设备,反渗透设备及,超纯水机设备,GMP纯化水设备, UF超滤、离子交换机,医药用水、食品饮料用水、电子行业等纯水、超纯水设备领域的服务。公司可根据客户要求制作各种流量的纯水设备,超纯水设备及软水处理设备。 实验室水处理设备,南通纯水设备

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