超聲波流量計(jì)在污水處理中的應(yīng)用理論基礎(chǔ)
 

　　目前對(duì)超聲波降解水中污染物原理的認(rèn)識(shí)主要是基于空化理論和自由基氧化原理。由于超聲空化引起反應(yīng)條件的變化，引起化學(xué)反應(yīng)的熱力學(xué)變化，可以提高化學(xué)反應(yīng)的速度和產(chǎn)率岁钓。此外硼挡，在超聲空化產(chǎn)生的局部高溫高壓環(huán)境下夹厌，水分解產(chǎn)生H和OH自由基振沾。此外锉择，溶解在溶液中的空氣(N2和O2)也能發(fā)生自由基裂解反應(yīng)了灾，產(chǎn)生N和O自由基豺啦。
 

　　污水處理中影響超聲波降解的主要因素
 

　　污水處理中影響超聲波降解的主要因素包括溶解氣體、pH值胖直、反應(yīng)溫度肛劈、超聲波功率強(qiáng)度和超聲波頻率：
 

　　1、溶解氣體的存在可以提供空化核腋民，穩(wěn)定空化效應(yīng)遗时，降低空化閾值。影響超聲波降解速率和降解的原因主要有兩個(gè)：
 

　　A项起、溶解氣體對(duì)空化氣泡的性質(zhì)和空化強(qiáng)度有重要影響皆墅； B、N2O2等溶解氣體產(chǎn)生的自由基也參與降解反應(yīng)過(guò)程廊珊，從而影響反應(yīng)原理和降解反應(yīng)的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)行為灵您。
 

　　2、對(duì)于有機(jī)酸和堿性物質(zhì)的超聲波降解答倡，溶液的pH值影響較大轰传。當(dāng)溶液的pH值小時(shí)，有機(jī)物會(huì)蒸發(fā)到空化泡中瘪撇，直接在空化泡中熱解绸吸；同時(shí)，它們可以在空化氣泡的氣液界面與污水中空化產(chǎn)生的自由基氧化设江。降解效率高。當(dāng)溶液pH值較高時(shí)攘轩，有機(jī)物不能蒸發(fā)進(jìn)入空化氣泡叉存，只能在空化氣泡的氣液界面與自由基發(fā)生氧化反應(yīng)，降解效率較低度帮。因此歼捏，應(yīng)盡量調(diào)節(jié)溶液的pH值，以利于有機(jī)物以中性分子形式存在笨篷，易揮發(fā)進(jìn)入泡核瞳秽。
 

　　3、溫度對(duì)超聲空化的強(qiáng)度和動(dòng)力學(xué)有非常重要的影響，導(dǎo)致超聲降解的速率和程度發(fā)生變化练俐。升高溫度有利于加快反應(yīng)速度靡玲，但超聲波引起的降解主要是由于空化效應(yīng)引起的反應(yīng)。消泡氣泡會(huì)立即充滿(mǎn)水蒸氣锡锐，以降低空化產(chǎn)生的高溫铆羡，從而降低降解效率。通常操椰，聲化學(xué)效率隨著溫度的升高呈指數(shù)下降能狼。因此，低溫(低于20℃)更有利于超聲波降解實(shí)驗(yàn)跌仗，一般在室溫下進(jìn)行顺雪。
 

　　4、研究表明掩若，頻率越高嘁凤，降解效果越好。超聲波頻率與有機(jī)污染物的降解原理有關(guān)订菇。自由基主導(dǎo)的降解反應(yīng)有一個(gè)最佳頻率消忘；以熱解為主的降解反應(yīng)，當(dāng)超聲聲強(qiáng)于空化閾值時(shí)哈误，隨著頻率的增加哩至，超聲處理的效率增加。
 

　　5蜜自、超聲波功率強(qiáng)度是指單位時(shí)間內(nèi)超聲波發(fā)射端單位面積內(nèi)輻射到反應(yīng)體系中的總聲能菩貌，一般用單位照射面積的功率來(lái)衡量。一般來(lái)說(shuō)重荠，超聲波功率強(qiáng)度越高箭阶，降解反應(yīng)越好，但過(guò)大時(shí)戈鲁，會(huì)屏蔽空化氣泡仇参。超聲功率強(qiáng)度可用于降低能量和降解率。
 

　　超聲波在現(xiàn)階段污水處理中的普遍應(yīng)用
 

　　污水中有機(jī)污染物超聲波降解技術(shù)可以單獨(dú)使用婆殿，也可以利用超聲波空化效應(yīng)诈乒，將超聲波降解技術(shù)與其他處理技術(shù)相結(jié)合，對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行降解去除婆芦。組合技術(shù)有以下幾種：
 

　　1怕磨、超聲波與臭氧結(jié)合處理污水，超聲波降解绣摹、殺菌醇颗、臭氧消毒對(duì)污水協(xié)同作用陨楼。
 

　　2、超聲波與雙氧水聯(lián)合用于污水處理搭诬，達(dá)到降解蘸橡、殺菌的目的
 

　　對(duì)受污染的水體進(jìn)行消毒和消毒。
 

　　3撰征、超聲波和紫外線聯(lián)合用于污水處理哲琼，組合光聲化學(xué)技術(shù)，利用超聲波技術(shù)和紫外光技術(shù)疊加各自降解能力的協(xié)同互補(bǔ)作用仔蟀，處理常見(jiàn)的有機(jī)污染物苯酚怖冷、四烴、三氫甲烷和三鹵乙酸酸被降解叼河，因此四種物質(zhì)的降解產(chǎn)物是水俺膊、二氧化碳、C1-或短鏈脂肪酸川愤，這些脂肪酸易于生物降解月幌。
 

　　4、超聲波和磁化處理技術(shù)聯(lián)合用于污水處理悬蔽。磁化不僅可以實(shí)現(xiàn)污水的固液分離扯躺，還可以降解COD、BOD等有機(jī)物蝎困，還可以對(duì)染色水進(jìn)行脫色录语。
 

　　5、超聲波也可作為傳統(tǒng)化學(xué)殺菌處理的輔助技術(shù)禾乘。當(dāng)采用傳統(tǒng)化學(xué)方法進(jìn)行大規(guī)模污水處理時(shí)澎埠，增加超聲波輻射可以大大減少化學(xué)藥劑的用量。
 

　　未來(lái)污水處理中超聲波要解決的問(wèn)題
 

　　雖然超聲波在污水處理領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)得到廣泛認(rèn)可始藕，但仍有許多問(wèn)題有待解決
 

　　1蒲稳、超聲波反應(yīng)的條件難以控制。不同的底物由于其物理和化學(xué)性質(zhì)不同伍派，具有不同的最佳分解條件江耀，特別是在考慮其經(jīng)濟(jì)效率時(shí)。分解不同基材時(shí)诉植，為達(dá)到最佳分解效果决记，需要測(cè)試超聲波的強(qiáng)度、分解時(shí)間枯誓、催化劑等條件。
 

　　2裕唯、到目前為止五浊，超聲波技術(shù)還沒(méi)有大規(guī)模應(yīng)用到實(shí)踐中萄瞻，很多應(yīng)用都是在實(shí)驗(yàn)室完成的。這些測(cè)試針對(duì)某種類(lèi)型的基材菲缕，模擬該物質(zhì)的溶液進(jìn)行處理趁室。超聲波需要在實(shí)踐中進(jìn)一步測(cè)試。
 

　　3聂幅、超聲波大規(guī)模應(yīng)用的問(wèn)題主要是在處理設(shè)備上吓蝌。開(kāi)發(fā)能夠連續(xù)處理污水、低能耗活乘、大容量的超聲波反應(yīng)器是關(guān)鍵授工。