聯系宅宅网:185-3943-9399
宅宅网宅宅网
宅宅网
宅宅网

固話:0373-3672055

聯系宅宅网:185-3943-9399

宅宅网:河南省新鄉市經濟技術開發區榆東路1號

網址:www.yuhanep.com

宅宅网宅宅网

當前位置:宅宅网 > 宅宅网宅宅网 > 宅宅网宅宅网 >

超聲波處理高濃度有機廢水!

关键词:河南汙水處理设备 來源:www.yuhanep.com 发布时间:2019-07-19 10:41

  高浓度有机废水主要分布在化工、冶金、炼焦、轻工、食品等宅宅网,对环境造成了严重的污染。按其性质和来源大体可分为三大类:(1)易于生物降解的高浓度有机废水,一般来自以农牧业宅宅网为原料的工業廢水,如食品工業廢水;(2)高浓度有机废水中的有机物是 河南汙水處理 可以生物降解的,但废水中含有其他有害物质,废水主要来自制药工业和部分化工宅宅网;(3)难于生物降解和含有有害物质的高浓度有机废水,主要来自合成化学宅宅网,如染料工业、农药工业等。对于后两类废水生物方法通常无法达到处理要求,而采用物理化学方法处理高浓度有机废水,成本很高,每吨水处理费用达到数十元,高昂的处理费用使得大量高浓度难降解有机废水得不到有效处理而排放,所以研究高浓度有机废水的治理,完善其治理技术,是十分迫切的任务。
  超聲波處理高濃度有機廢水!
  很多研究表明,生物降解過程中存在真一些具有共同特性的關鍵步驟,一般是跨越膜的傳質過程和圍繞關鍵酶的反應過程,因此生物降解活性可能是其親脂性與電子效應的加和,以及其他次要因素(如立體效應等)的綜合反應。難以降解物質之所以在生化過程中分解速率緩慢,是因爲某些功能團難以爲微生物打開,從而成爲生化反應的限制步驟。如果能在預處理中破壞這些功能團,打開其化合鍵,或者在芳香環中引入羟基而改變其結構,就可以打破這些官能團對生物降解的限制作用,極大地提高生化反應的速率,超聲波處理可以快速有效地做到這一點。
  
  利用超聲波降解水中的化學汙染物,尤其是難降解的有機汙染物,是近年來發展的一項新型水處理技術。它集高級氧化技術、焚燒、超臨界水氧化等多種水處理技術的特點與一身,具有反應條件溫和、速度快、適用範圍廣等特點,可以單獨使用或與其他技術聯合使用,具有很大的發展潛力。超聲波能在水中引起空化效應,産生約4000K和100Mpa的瞬間局部高溫高壓環境(熱點),同時以約110m/s的速度産生具有強烈沖擊力的微射流的沖擊波。水分子在熱點達到超臨界狀態,並分解成羟基自由基、超氧基等,其中,羟基自由基是目前所發現的最強的氧化劑。有機物在熱點發生化學鍵斷裂、水相燃燒、高溫分解、超臨界水氧化、自由基氧化等反應,這些效應加上聲場中的質點振動、次級衍生波等爲有機物降解提供了其他方法難以達到的多種途徑。好文閱讀:未處理的養殖汙水有哪些危害?
  
  1 超声降解有机物的动力学研究
  
  有机物的超声降解过程遵循表现一级反应动力学规律。瞬间空化泡 河南汙水處理 崩溃时释放出的巨大能量是引起声化学反应的主动力,伴随空化泡崩溃所产生的机械效应与化学效应反应在三个不同的空间内,即空化泡内部,此时空化泡本身犹如一个高温高压反应器;紧靠空化泡壁的气(汽)液交界面;离交界面更远一些的区域及主体溶液相,有机物将受到冲击波及随冲击波扩散而来的活性自由基作用。
  
  2 超声降解高浓度有机废水的影响因素
  
  (1)超聲波功率
  
  在超聲波作用下,有機物的降解通常遵守一級動力學反應。超聲降解反應速率一般隨聲強的增大而增加,但強度過高會適得其反。因爲聲能太大,空化泡會在聲波的負壓相長得很大而形成屏障,使系統可利用的聲能反而降低,降解速率因此下降。
  
  (2)超聲波頻率
  
  研究表明,高頻超聲波有助于提高超聲降解速率,這是由于羟基自由基的産率隨著聲頻率的增加而增加。事實上,在超聲降解過程中,超聲強度和頻率之間有一個最佳匹配,而且頻率的選擇與被降解有機物的結構、性質以及降解曆程有關,並不是所有情況下高頻超聲波有利于降解。
  
  (3)廢水中的溶解氣體
  
  溶解氣體對超聲降解速率和降解程度的影響主要有兩方面的原因:一是溶解氣體對空化泡的性質和空化強度有重要的影響;另外溶解氣體如N2、O2産生的自由基也參與降解反應過程,因此,影響反應機理和降解反應的熱力學和動力學行爲。超聲空化産生的最高溫度和壓力總是隨著絕熱指數r增大而升高。對單原子氣體,r=1、666,而多原子氣體(如泡腔內的空氣、水蒸氣或有機物蒸氣)的絕熱指數總是小于單原子氣體,例如,從飽和的水溶液r=1、33。可見,在超聲降解過程中,使用單原子稀有氣體總能提高降解的速率和程度。
  
  (4)廢水的性質
  
  液体的性质如溶液黏度、表面张力、PH以及盐效应都会影响溶液的超声空化效果。溶液黏性对空化效应的影响主要表现在两个方面:一方面它能影响空化阀值,另一方面它能吸收声能。当然溶液黏度增加时,声能在溶液中的黏滞损耗和声能衰减加剧,辐射溶液中的有效声能减少,致使空化阀值 河南汙水處理 显著提高,溶液发生空化现象变得困难,空化强度减弱,因此,黏度不太高有利于超声降解。随着表面张力的增加,空化核生成困难,但是空化气泡崩溃时产生的极限温度和压力升高,有利于超声降解。当溶液中有少量的表面活性剂时,溶液的表面张力迅速下降,在超声波作用下有大量泡沫产生,但空化泡崩溃时产生的威力很小,因此不利于超声降解。
  
  (5)反應溫度
  
  温度对超声空化的强度和动力学过程具有非常重要的影响,从而造成超声降解的速率和过程的变化。温度升高会导致气体溶解度减小,表面张力降低,饱和蒸气压增大,这些变化对超声空化是不利的。一般生化学效率随温度的升高呈指数下降,因此,声化学过程在低温(20℃)进行较为有利,超声降解一般都在室温下进行。高浓度有机废水主要分布在化工、冶金、炼焦、轻工、食品等宅宅网,对环境造成了严重的污染。按其性质和来源大体可分为三大类:(1)易于生物降解的高浓度有机废水,一般来自以农牧业宅宅网为原料的工業廢水,如食品工業廢水;(2)高浓度有机废水中的有机物是可以生物降解的,但废水中含有其他有害物质,废水主要来自制药工业和部分化工宅宅网;(3)难于生物降解和含有有害物质的高浓度有机废水,主要来自合成化学宅宅网,如染料工业、农药工业等。对于后两类废水生物方法通常无法达到处理要求,而采用物理化学方法处理高浓度有机废水,成本很高,每吨水处理费用达到数十元,高昂的处理费用使得大量高浓度难降解有机废水得不到有效处理而排放,所以研究高浓度有机废水的治理,完善其治理技术,是十分迫切的任务。
  
  很多研究表明,生物降解过程中存在真一些具有共同特性的关键步骤,一般是跨越膜的传质过程和围绕关键酶的反应过程,因此生物降解活性可能是其亲脂性 河南汙水處理 与电子效应的加和,以及其他次要因素(如立体效应等)的综合反应。难以降解物质之所以在生化过程中分解速率缓慢,是因为某些功能团难以为微生物打开,从而成为生化反应的限制步骤。如果能在预处理中破坏这些功能团,打开其化合键,或者在芳香环中引入羟基而改变其结构,就可以打破这些官能团对生物降解的限制作用,极大地提高生化反应的速率,超声波处理可以快速有效地做到这一点。
  
  利用超聲波降解水中的化學汙染物,尤其是難降解的有機汙染物,是近年來發展的一項新型水處理技術。它集高級氧化技術、焚燒、超臨界水氧化等多種水處理技術的特點與一身,具有反應條件溫和、速度快、適用範圍廣等特點,可以單獨使用或與其他技術聯合使用,具有很大的發展潛力。超聲波能在水中引起空化效應,産生約4000K和100Mpa的瞬間局部高溫高壓環境(熱點),同時以約110m/s的速度産生具有強烈沖擊力的微射流的沖擊波。水分子在熱點達到超臨界狀態,並分解成羟基自由基、超氧基等,其中,羟基自由基是目前所發現的最強的氧化劑。有機物在熱點發生化學鍵斷裂、水相燃燒、高溫分解、超臨界水氧化、自由基氧化等反應,這些效應加上聲場中的質點振動、次級衍生波等爲有機物降解提供了其他方法難以達到的多種途徑。
  
  1 超声降解有机物的动力学研究
  
  有機物的超聲降解過程遵循表現一級反應動力學規律。瞬間空化泡崩潰時釋放出的巨大能量是引起聲化學反應的主動力,伴隨空化泡崩潰所産生的機械效應與化學效應反應在三個不同的空間內,即空化泡內部,此時空化泡本身猶如一個高溫高壓反應器;緊靠空化泡壁的氣(汽)液交界面;離交界面更遠一些的區域及主體溶液相,有機物將受到沖擊波及隨沖擊波擴散而來的活性自由基作用。
  
  2 超声降解高浓度有机废水的影响因素
  
  (1)超聲波功率
  
  在超聲波作用下,有機物的降解通常遵守一級動力學反應。超聲降解反應速率一般隨聲強的增大而增加,但強度過高會適得其反。因爲聲能太大,空化泡會在聲波的負壓相長得很大而形成屏障,使系統可利用的聲能反而降低,降解速率因此下降。
  
  (2)超聲波頻率
  
  研究表明,高頻超聲波有助于提高超聲降解速率,這是由于羟基自由基的産率隨著聲頻率的增加而增加。事實上,在超聲降解過程中,超聲強度和頻率之間有一個最佳匹配,而且頻率的選擇與被降解有機物的結構、性質以及降解曆程有關,並不是所有情況下高頻超聲波有利于降解。
  
  (3)廢水中的溶解氣體
  
  溶解氣體對超聲降解速率和降解程度的影響主要有兩方面的原因:一是溶解氣體對空化泡的性質和空化強度有重要的影響;另外溶解氣體如N2、O2産生的自由基也參與降解反應過程,因此,影響反應機理和降解反應的熱力學和動力學行爲。超聲空化産生的最高溫度和壓力總是隨著絕熱指數r增大而升高。對單原子氣體,r=1、666,而多原子氣體(如泡腔內的空氣、水蒸氣或有機物蒸氣)的絕熱指數總是小于單原子氣體,例如,從飽和的水溶液r=1、33。可見,在超聲降解過程中,使用單原子稀有氣體總能提高降解的速率和程度。
  
  (4)廢水的性質
  
  液体的性质如溶液黏度、表面张力、PH以及盐效应都 河南汙水處理 会影响溶液的超声空化效果。溶液黏性对空化效应的影响主要表现在两个方面:一方面它能影响空化阀值,另一方面它能吸收声能。当然溶液黏度增加时,声能在溶液中的黏滞损耗和声能衰减加剧,辐射溶液中的有效声能减少,致使空化阀值显著提高,溶液发生空化现象变得困难,空化强度减弱,因此,黏度不太高有利于超声降解。随着表面张力的增加,空化核生成困难,但是空化气泡崩溃时产生的极限温度和压力升高,有利于超声降解。当溶液中有少量的表面活性剂时,溶液的表面张力迅速下降,在超声波作用下有大量泡沫产生,但空化泡崩溃时产生的威力很小,因此不利于超声降解。
  
  (5)反應溫度
  
  温度对超声空化的强度和动力学过程具有非常重要的影响,从而造成超声降解 河南汙水處理 的速率和过程的变化。温度升高会导致气体溶解度减小,表面张力降低,饱和蒸气压增大,这些变化对超声空化是不利的。一般生化学效率随温度的升高呈指数下降,因此,声化学过程在低温(20℃)进行较为有利,超声降解一般都在室温下进行。

如果您還想了解更多宅宅网和宅宅网知識請關注【豫韓河南汙水處理设备厂家】,網址:www.yuhanep.com,或拨打客服宅宅网:185-3943-9399咨询!