登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
超声波是指频率为20~106kHz的声波。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。
将超声波用于污泥减量是一个全新的领域。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微气泡的形成、生长和破裂来体现,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。超声波细胞处理器能加快细胞溶解,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。
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。
1 超声波在污泥处理中的应用现状
国外对超声波污泥处理技术研究较多,如德国巴姆堡市污水厂,由于管网扩充和改造等原因,每天的污泥量相应增加,考虑到节约资金和提高效率等方面的问题,引进3台超声波污泥反应器对污泥进行预处理。一期两台运行3个月后,沼气产量增加30%,污泥停留时间从25天降到18天,从而满足了在不建造新的污泥罐的情况下保证消化深度的要求。其流程见图3。
超声波预处理破坏菌胶团强度结构后,大量被挟裹在菌胶团内的有机物被释放到水中,从而易于为微生物所用。使用112W/mL的低频处理可以将可溶性COD占总COD的比值(SCOD/TCOD)从36%提高到89%,可溶性N的比值从34%提高到42%。由于厌氧发酵的关键步骤是水解,将不溶性的有机颗粒变为溶解性的有机物,水解十分缓慢,造成厌氧处理周期长。超声波预处理可以相当程度地取代水解过程,而时间大大缩短。
除了对污泥结构的破坏外,超声波还能改变微生物活性。一定强度的超声波可以促进酶活,加快微生物生长,提高其对有机物的分解吸收能力。线性超声波处理45min可以使啤酒酵母细胞生长对数期提前6h,而且细胞数提高近一倍,细胞干重也有较大提高,其可能原因是超声波产生的微冲击流改进了细胞内外的传质作用,从而加快有机质进入细胞和代谢产物排出细胞的进程。超声波加快膜传递的现象也被其他研究所证实。可溶性有机物的增加和细胞活性的增加共同作用,极大地加快了厌氧发酵速率,而且促进效应在超声波停止后数小时内依然存在。30―120min的超声波处理使厌氧发酵时间从22d降到8d,而且挥发性有机物的去除率从45.8%提高到50.3%,同时沼气的产率提高了2.2倍。也就是说短时间的超声波预处理可以大大缩短发酵时间,提高沼气产率,从而极大地降低投资和运行费用,并提高处理效率。
然而过高强度的超声波可以破坏微生物细胞壁,使细胞内的有机物释放出来,例如0.144W/mL下处理120min后污泥中64%的大肠杆菌被杀死,由于超声波效应在声波停止后数小时内依然存在,微生物的灭活给后续的生物处理造成很大困难。
目前,国内将超声波应用于污泥处理中的实例并不是很多,取得进展的主要有以下几个方面。
河北科技大学祁梦兰,郑自保等利用H2O2声化学氧化法处理靛蓝染料废水,并与Fenton氧化法进行比较,发现两种方法可以达到大致相同的处理效果,但H2O2声化学氧化法处理时间较短,仅10-20min,而Fenton氧化法反应时间则需120-140min;H2O2声化学氧化法的H2O2投加量为5.5mg/L,而Fenton氧化法的H2O2投加量为13.8mg/L,为声化学氧化法的2.5倍。这说明超声波化学反应具有独特的作用,相应的降低了运行费用。他们还对靛蓝染料废水进行了H2O2声化学氧化-间歇式活性污泥法处理,处理后出水水质符合GB8978-88《污水综合排放标准》中一级标准。
南京工业大学殷绚等采用超声波处理扬子石化污水处理厂提供的剩余污泥,观察超声处理时间以及声强对污泥结合水的综合影响,发现超声处理污泥在较低声强和较短时间范围内能够降低污泥的结合水含量,有利于提高污泥最终的脱水。
天津大学环境科学与工程学院王芬等采用超声波技术破解污泥絮体及污泥微生物细胞壁结构,使固体性有机物与胞内物质变为溶解性有机物(SCOD)。考察SCOD溶出率随超声作用时间、声强及声能密度的变化情况发现,SCOD溶出率随超声作用时间、声强及声能密度的增加而增加,在一定声能密度下,SCOD溶出率随时间延长呈线性增长趋势,即污泥破解反应遵从一级反应动力学规律。VSS的变化规律同SCOD溶出率的变化规律相似。利用多元统计学中t分布检验方法分析诸因素对破解效果所产生的影响,得出各因素影响程度从大至小顺序为:超声作用时间>声能密度>声强。
他们还对影响超声波作用的各个因素进行研究,结果发现:声能密度为0.096W/mL时,超声破解污泥的主要作用力是水力剪切力,羟基氧化几乎不起作用;声能密度为0.384W/mL时,水力剪切力与自由基氧化在超声破解污泥反应中所占的比例分别为80.85%与19.15%;声能密度为0.72W/mL时,水力剪切力与自由基氧化在超声破解污泥反应中所占的比例分别为74.14%与25.86%。并得出结论,在各影响因素中,pH值对超声破解污泥的效果影响最大。
通过以上实例,可以发现,超声波在污泥处理中的应用技术在国内的研究已经开始10余年了,而且在这一方面我们还需要做大量的研究工作从而摸索出较为科学的方法使其能够更好的为污泥处理服务。
2 结语
我国城市生活污水厂污泥问题,只有通过综合方案解决,最终落脚点仍是通过新技术来降低总运行成本,同时保证出水水质。超声波污泥预处理技术为污泥的减量化稳定化和资源化提供了技术基础,并使他们成为一体。欧美的实践经验表明,该技术在节省建造成本上具有不可比拟的优势,具有广泛的应用前景。
结合我国国情,一方面,能源消耗大成为国民经济发展的制约因素,另一方面,作为可再生能源载体的污泥却被当作包袱令污水厂运营方大伤脑筋。新型超声波污泥处理技术在降低能耗方面的突破为解决这一矛盾提供了一个好的方向,可以预期,该技术的推广应用将促进实现污泥罐小型化、污泥减量化、稳定化、无害化和资源化的统一。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
北极星水处理网获悉,4月28日,江西鹰潭高新区城镇污水处理改造扩容一期工程工业污水处理特许经营权运营服务采购公告发布。公告显示,本项目为鹰潭高新区城镇污水处理改造扩容一期工程项目,设计处理规模为2.0万m/d。2.鹰潭高新区城镇污水处理改造扩容一期工程服务范围为高新区白露科技园区域,包含两
日前,中国化学东华公司总承包的中海壳牌惠州三期乙烯项目污水处理场项目举行现场开工仪式并召开开工交流会。公司工会主席、董事会秘书余伟胜出席会议。开工交流会听取了项目团队及各职能部门对于数字化交付、智慧工地、智慧仓储等实施内容及后期规划的报告。针对项目下一步建设工作,余伟胜强调,项目
北极星水处理网获悉,4月22日,广东雷州经济开发区管理委员会委托湛江市湛恒环保科技有限公司编制的《雷州市产研集聚区基础设施建设项目(一期二批)污水处理厂环境影响报告书》征求意见稿发布。据悉,该项目工程总投资6887.57万元,施工期为2024年12月至2025年12月。按照《环境影响评价公众参与办法》
在“双碳”目标与《“十四五”城镇污水处理及资源化利用发展规划》的双重驱动下,中国环保行业正加速向绿色低碳转型。HUBER螺压脱水机Q-PRESS凭借“高含固率、低能耗、全场景适配”的核心优势,深度契合中国政策导向,成为污水处理厂提质增效、污泥资源化利用的标杆设备。Part.01技术硬实力:以低碳工
4月11日,广西鑫磐工程项目管理有限责任公司关于岑溪市生活垃圾焚烧发电特许经营项目中标公告发布。武汉天源环保股份有限公司、上海康恒环境股份有限公司联合体中标,报价:103.86元/吨。该项目概况:(1)生活垃圾焚烧发电厂:建设一座日处理500吨的生活垃圾焚烧发电厂,采用1×500吨/日的焚烧线,年
4月21-23日,第26届中国环博会即将在上海新国际博览中心举办,琥珀环保在W3馆B17邀您共同探讨污泥资源化解决方案。
以规模扩张为特征的存量时代落幕,环保产业正经历着深度重构的“结构性变革期”:一边是污水处理、固废处理等传统领域增速放缓,一边是资源化、碳捕集、智慧监测等新兴赛道资本扎堆;一边是中小企业举步维艰,一边是头部企业加速并购整合;一边是技术同质化企业面临系统性出清,一边是跨界资本强势入局
3月26日-27日,第六届全国垃圾焚烧发电项目运营管理与创新应用研讨会于天津滨海新区圆满举办。此次研讨会以“顺势谋变破局”为主题,吸引了政府部门、知名专家学者、企业代表等近300位业内人士齐聚一堂,共探行业未来发展趋势,共破行业高质量发展之大局。康恒环境受邀出席,在多个环节贡献智慧,展现
春回大地,万物复苏。在这春风蓄势的时节,泰达环保双港生活垃圾焚烧发电厂(以下简称“双港项目”)即将迎来一场特殊的“大考”。作为第六届全国垃圾焚烧发电项目运营管理与创新应用研讨会的参观地,双港项目精心筹备,以饱满的热情迎接来自垃圾焚烧发电行业的同仁们前来考察与检阅。3月27日上午,随
中冶南方都市环保工程技术股份有限公司现面向社会公开招募优质供应商。诚挚欢迎符合条件的企业报名参与,具体事项公告如下:01公司简介中冶南方都市环保工程技术股份有限公司是由世界500强企业中国五矿集团旗下中冶南方工程技术有限公司控股的国家级高新技术企业。公司专注于能源清洁高效利用、固废处
春节这几天,全世界尤其是美西方,都被Deepseek-R1这项我国在AI人工智能领域中的新突破所震惊到了!其实,在这之前,大家都体验过国内很多的AI产品,比如豆包、Kimi、文心等等,但是都没有像DeepSeek一样备受关注,主要是它的AI生成力与目前公认全球最高水平的GPT不相上下。看到网上各种玩儿法,想让它
日前,山东烟台市辛安河污水处理厂三期工程特许经营项目项目招标公告发布。招标计划显示,烟台市辛安河污水处理厂三期工程,主要包括:项目包含新建处理能力为10万m3/d的污水处理设施,以及厂外新增和扩建的管网。采用全地下式双层加盖的布置形式,主要建设内容为:格栅间、旋流沉砂池、初沉池、生物池
日前,安徽临泉县污水处理厂改扩建工程招标公告发布。该项目扩建临泉县污水处理厂,扩建处理规模3万立方米/天。污水处理系统工程建设内容:粗格栅及污水提升泵房、细格栅及旋流沉砂池、反应沉淀一体化组合生化池、高效沉淀池、反硝化深床滤池、接触消毒池、污泥浓缩脱水机房、污泥池及调理池、配电间及
4月30日,湖南零陵区城南片区乡镇污水处理厂建设项目(珠山镇、黄田铺镇)工程总承包招标公告发布。项目总投资9868万元。本项目主要建设内容为:本项目拟对珠山、黄田铺镇2个乡镇实施污水管网系统建设及改造,主要包括:建设管网(DN300~500)、建设支管(D300)、新建接户管(DN160/200)原排水沟改造、原污水
4.30日,广州市市区污水处理及排水排污管网改造项目工程总承包(EPC)第一标段招标公告。最高限价71344.5万元,招标内容主要包括:①设计范围和内容:全部工程建设内容的施工图设计和后续服务(含图纸审查配合服务、技术交底、施工现场配合服务等);承包人要根据施工图设计及施工实际需求,承担现状管
4月21日,浙江公布第五批全国环保设施和城市污水垃圾处理设施开放单位名单,共36个,详情如下:
4月29日,河北行唐县玉城污水处理厂特许经营项目招标计划发布。行唐县玉城污水处理厂设计生产规模:污水处理5万m3/d。本项目招标范围为行唐县玉城污水处理厂运营维护服务(包括交纳特许经营权转让费,以及运营、维护、期满移交等工作),并获得污水处理服务费收入。服务范围为:行唐县城区的生活污水及县
北极星水处理网获悉,4月28日,江西鹰潭高新区城镇污水处理改造扩容一期工程工业污水处理特许经营权运营服务采购公告发布。公告显示,本项目为鹰潭高新区城镇污水处理改造扩容一期工程项目,设计处理规模为2.0万m/d。2.鹰潭高新区城镇污水处理改造扩容一期工程服务范围为高新区白露科技园区域,包含两
4月28日,齐河县污水处理设备提升更新项目一标段中标公告发布。山东科洋工控自动化有限公司中标,中标价格58419000元。
北极星水处理网获悉,4月28日,贵州省修文县扎佐工业污水处理厂特许经营项目(特许经营者招标)(二次)中标结果公告发布。中标人为贵阳市排水有限公司、贵州贵水投资发展股份有限公司、贵州中筑建设有限公司、浙江巨能环境工程有限公司联合体中标,项目一期工程污水处理服务费报价单价17.35元/m,一期
4月27日,关于海南水务投资有限公司名称变更的公告发布。根据海南省水利水务发展集团有限公司决策部署,为承接起原海南省水务集团有限公司供排水、污水处理等业务,经上级单位及市场监管部门同意,“海南水务投资有限公司”更名为“海南水务集团有限公司”,统一社会信用代码91460000557380442C。详情
北极星水处理网获悉,4月27日,太湖县公共资源交易中心发布《太湖县功能膜新材料县域特色产业集群污水处理厂及配套管网项目设计》中标结果公示,中标人为上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司。详情如下:据悉,安徽太湖经济开发区位于县城东部,规划总面积761.30公顷。本项目位于安徽太湖经济开
北极星水处理网获悉,日前,由隧道股份上海路桥承建的合流污水一期复线工程FXZ1.4标迎来重要节点,随着最后一幅84米超深钢筋笼精准入槽完成浇筑,标志着这项守护上海地下污水系统安全的重大工程地下连续墙施工圆满收官,将为申城筑就起一道坚不可摧的污水处理“地下长城”。作为上海中心城区水务升级的
近日,重庆电力科学研究院完成±800千伏渝北换流站550千伏气体绝缘全封闭组合电器(GIS)交流耐压、局部放电及全站老炼试验,为该站低端投运打下基础。渝北换流站是±800千伏哈密—重庆特高压直流输电工程在渝的重要落点,建成投运后,每年可向重庆送电超360亿千瓦时。1月20日,渝北换流站550千伏GIS特
4月8日,我国自主研发的“四全”管道焊接检测机器人技术装备系统实现大规模应用,施工效率显著提升,这标志着我国长输管道建设实现从“分段式人工焊”向“全地形自动焊”的跨越。“四全”管道焊接检测机器人装备系统突破了自动焊在管径适应性、地形复杂性和焊口多样性上的技术装备瓶颈,实现了直径33毫
我国的风电产业,正如火如荼地进行着一场围绕叶片长度的“军备竞赛”。近年来,风电叶片长度不断突破纪录,百米级的叶片不断更新迭代,一次次刷新人们的认知。叶片长度不断刷新2024年1月,三一重能131米陆上风电叶片在巴彦淖尔零碳数智产业园成功下线,刷新当时全球最长陆上风电叶片纪录。2024年9月,
针对全国大范围极端天气,国家电网第一时间启动应急响应,设备管理部门统筹调配抢修力量物资,全力以赴保障电网安全稳定运行和可靠供电。截至13日9时,共投入9.4万人、2.2万台车辆开展应急响应,配置发电机9417台、发电车2412台。目前本轮大风强对流天气主要影响的20个省份主网总体运行平稳。在保障民
2025年3月18日-19日,由北极星电力网、北极星风力发电网与中国电力设备管理协会新能源运维专委会联合主办的第四届风电运维技改研讨会,于北京盛大举行。会上,美国菲力尔公司销售经理公丽梅分享了菲力尔(FLIR)可再生能源——风力发电整体解决方案。(第四届风电运维技改大会图文直播)美国菲力尔(FL
施工现场出现黑科技,“头号工程”升级攻略已送达,今天,一起看看中国能建建筑集团坚持“创新、绿色、数智、融合”核心发展理念,加快推动科技创新打造出的“必杀技”。必杀技:BIM+智能建造中国能建建筑集团作为中国能建数字化转型试点(示范)企业和合肥市第一批智能建造试点企业,积极贯彻《若干意
3月12日,江西赣州市中心城区生活污水治理厂网一体化(一期)工程智慧水务项目[中标结果公示。江西电信信息产业有限公司中标,中标价22089510.15元。该项目新建88套污水管网监测站点,13套重点排口视频监控站点,7套降雨监测,4套移动水质监测设备,包含多普勒超声波流量计、化学需氧量COD传感器、氨氮
北极星储能网获悉,近日,中国能建投资公司中能瑞新自研自产314Ah高性能储能电芯成功交付,将应用于宁夏中能建投沙坡头区牧光储一体化(一期)项目。沙坡头区一体化项目为宁夏地区新能源领域的重点项目,装机容量400MW,配套220MW/880MWh的储能系统。当地气候环境恶劣,对储能电芯循环性能、适应性能、
近日,一则关于风电叶片“质量”的纠纷判决在行业掀起热议。风电上市公司江苏正威新材料股份有限公司(现更名为“江苏九鼎新材料股份有限公司”)发布公告,其全资子公司因向中车山东风电有限公司供应的特定型号风电叶片材料在质保期内出现质量瑕疵,被法院一审判决赔偿经济损失2957.57万元,并退还产
在全国各地掀起复工复产浪潮的重要时刻,在国家级可再生能源示范区核心区域,国网张家口供电公司组建起一支由30名专业骨干构成的“风光专家服务团队”,启动“护航复工专项行动”,在半个多月的时间里,深入走访安智科为、海珀尔等14家龙头企业,量身打造个性化电力护航方案。▲国网张家口供电公司员工
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!