呂 曄

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外國科學(xué)家就“超聲技術(shù)在污泥處理中的應(yīng)用”的研究動(dòng)態(tài)

呂 曄

70年代 Banks 和 Walker就用超聲波產(chǎn)生的微小氣泡來計(jì)算細(xì)菌的數(shù)量。Brown 和 Lester用超聲波來提取細(xì)胞壁上的聚合物進(jìn)而研究污泥中微生物的表面特性。Harrison認(rèn)為超聲降解是一種破碎細(xì)胞壁的好方法，并且認(rèn)為分子量超過40 000的高分子物質(zhì)可以被由超聲空化引起的強(qiáng)大的水力剪切力所分解。Portenlanger證實(shí)這種水力剪切力在頻率 100 kHz 以下最為有效。Tiehm等人進(jìn)行超聲波處理污泥實(shí)驗(yàn)，他們以 0.5 mol/L 的 NaOH 在20℃情況下對(duì)污泥處理 22 h 作為參照標(biāo)準(zhǔn) (100 %)，衡量超聲波作用引起污泥分解的程度(主要通過污泥中溶解性COD的上升情況來反應(yīng))。Chu等人用超聲波對(duì)活性污泥的物理、化學(xué)和生物特性分別進(jìn)行了研究，實(shí)驗(yàn)中采用的超聲波頻率是20 kHz，作用時(shí)間是20～120 min不等，未處理以前污泥絮體的平均粒徑是9 819 μm。在0.11 w/mL 的聲能密度下，絮體尺寸幾乎沒有發(fā)生任何變化；在 0.22 w/mL 的聲能密度下，絮體粒徑明顯減少；在 0.33 w/mL的聲能密度下，作用20 min后，絮體粒徑迅速減至22 μm，經(jīng)120 min減至4 μm；在聲能密度為 0.44 w/mL時(shí)，經(jīng)20 min后，絮體直徑減至不足3μm，再延長(zhǎng)時(shí)間則變化很小。Jean等人分別考察了聲能密度為0.11 w/mL和0.33 w/mL兩種情況下超聲波對(duì)污泥絮體尺寸的影響，發(fā)現(xiàn)在0.11 w/mL聲能密度下，絮體尺寸經(jīng)60 min由31μm減至20 μm，尺寸減小了 35 %；在0.33 w/mL聲能密度下，不到20 min，絮體尺寸減至14 μm。

發(fā)表于國際知名刊物上的關(guān)于“超聲技術(shù)在污泥處理中的應(yīng)用”等方面的研究文章大致如下:

Feng，L，Zheng，HL，Wang，YL等于2017年在《RSC ADVANCES》上發(fā)表了《超聲波模板技術(shù)誘導(dǎo)和調(diào)節(jié)CPAM中的陽離子微塊：表征，機(jī)理和污泥絮凝性能》(《Ultrasonic-template technology inducing and regulating cationic microblocks in CPAM: characterization, mechanism and sludge flocculation performance》)；Atay，S，Akbal，F(xiàn)等于2016年在《CLEAN-SOIL AIR WATER》上發(fā)表了《概述污泥分解技術(shù)的分類與影響》(《Classification and Effects of Sludge Disintegration Technologies Integrated Into Sludge Handling Units: An Overview》)；Li，XJ，Zhu，T，Zhang，K等于2016年在《INTERNATIONAL BIODETERIORATION & BIODEGRADATION》上發(fā)表了《序列超聲波操作對(duì)污水污泥厭氧降解的影響》(《Effect of the sequence ultrasonic operation on anaerobic degradation of sewage sludge》)；Pei，J，Yao，H ，Wang，H 等于2015年在《BIORESOURCE TECHNOLOGY》上發(fā)表了《超聲波和臭氧預(yù)處理對(duì)藥物廢物活性污泥增溶、還原、厭氧生物降解和急性生物毒性的影響》(《Effect of ultrasonic and ozone pre-treatments on pharmaceutical waste activated sludge′s solubilisation, reduction, anaerobic biodegradability and acute biological toxicity》)；Karray，R，Hamza，M，Sayadi，S 等于2015年在《BIORESOURCE TECHNOLOGY》上發(fā)表了《超聲波、酸、熱堿和酶預(yù)處理對(duì)石莼厭氧消化及沼氣生產(chǎn)的評(píng)價(jià)》(《Evaluation of ultrasonic, acid, thermo-alkaline and enzymatic pre-treatments on anaerobic digestion of Ulva rigida for biogas production》)；Braguglia，CM，Gianico，A，Gallipoli，A等于2015年在《CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL》上發(fā)表了《污泥預(yù)處理對(duì)嗜溫和嗜熱厭氧消化效率的影響：有機(jī)負(fù)荷的作用》(《The impact of sludge pre-treatments on mesophilic and thermophilic anaerobic digestion efficiency: Role of the organic load》)。