外国科学家就“超声技术在污泥处理中的应用”的研究动态

吕 晔



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外国科学家就“超声技术在污泥处理中的应用”的研究动态

吕 晔

70年代 Banks 和 Walker就用超声波产生的微小气泡来计算细菌的数量。Brown 和 Lester用超声波来提取细胞壁上的聚合物进而研究污泥中微生物的表面特性。Harrison认为超声降解是一种破碎细胞壁的好方法，并且认为分子量超过40 000的高分子物质可以被由超声空化引起的强大的水力剪切力所分解。Portenlanger证实这种水力剪切力在频率 100 kHz 以下最为有效。Tiehm等人进行超声波处理污泥实验，他们以 0.5 mol/L 的 NaOH 在20℃情况下对污泥处理 22 h 作为参照标准 (100 %)，衡量超声波作用引起污泥分解的程度(主要通过污泥中溶解性COD的上升情况来反应)。Chu等人用超声波对活性污泥的物理、化学和生物特性分别进行了研究，实验中采用的超声波频率是20 kHz，作用时间是20～120 min不等，未处理以前污泥絮体的平均粒径是9 819 μm。在0.11 w/mL 的声能密度下，絮体尺寸几乎没有发生任何变化；在 0.22 w/mL 的声能密度下，絮体粒径明显减少；在 0.33 w/mL的声能密度下，作用20 min后，絮体粒径迅速减至22 μm，经120 min减至4 μm；在声能密度为 0.44 w/mL时，经20 min后，絮体直径减至不足3μm，再延长时间则变化很小。Jean等人分别考察了声能密度为0.11 w/mL和0.33 w/mL两种情况下超声波对污泥絮体尺寸的影响，发现在0.11 w/mL声能密度下，絮体尺寸经60 min由31μm减至20 μm，尺寸减小了 35 %；在0.33 w/mL声能密度下，不到20 min，絮体尺寸减至14 μm。

发表于国际知名刊物上的关于“超声技术在污泥处理中的应用”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》上发表了《超声波模板技术诱导和调节CPAM中的阳离子微块：表征，机理和污泥絮凝性能》(《Ultrasonic-template technology inducing and regulating cationic microblocks in CPAM: characterization, mechanism and sludge flocculation performance》)；Atay，S，Akbal，F等于2016年在《CLEAN-SOIL AIR WATER》上发表了《概述污泥分解技术的分类与影响》(《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》上发表了《序列超声波操作对污水污泥厌氧降解的影响》(《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》上发表了《超声波和臭氧预处理对药物废物活性污泥增溶、还原、厌氧生物降解和急性生物毒性的影响》(《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》上发表了《超声波、酸、热碱和酶预处理对石莼厌氧消化及沼气生产的评价》(《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》上发表了《污泥预处理对嗜温和嗜热厌氧消化效率的影响：有机负荷的作用》(《The impact of sludge pre-treatments on mesophilic and thermophilic anaerobic digestion efficiency: Role of the organic load》)。