超聲強化技術在水處理中的應用及研究進展

楊婷 高乃云 嚴漢林

超聲波是頻率高于20000赫斯的聲波，具有方向性好、穿透能力強的特點，易于獲得較集中的聲能，在水中傳播距離遠，且因其頻率下限接近人的聽覺上限而得名。超聲波的應用很廣泛，超聲波在水處理中的作用機理及影響因素已有很多的研究，但是常規(guī)超聲處理作用往往有限或者成本奇高，而強化超聲不僅提高了超聲處理的效率，且在一定程度上降低了超聲水處理的成本。雖然相對其他類似處理成本還是比較高，但隨著研究的深入、技術的發(fā)展，相信強化超聲技術在水處理中將有極大的應用前景。

超聲強化技術的基本原理

強化超聲技術主要包括以下幾個方面：超聲空化效應的強化，超聲—高級氧化技術組合強化，超聲—其他水處理技術強化。

間歇式或脈沖式超聲波為·OH（自由基）提供一段反應時間，減少了·OH因累積而自組合的概率以達到強化超聲的效果。而調制超聲波則是由于高聲強的超聲波負責降解有機物，而低聲強的超聲波負責振動傳質的協同作用以達到提高超聲效果的。多頻超聲強化的原理為單頻產生的空化泡中有效空化泡數量有限，采用多頻組合技術能增加有效空化泡數量，提高超聲空化產率。添加劑強化超聲的原理為無機鹽類通過影響有機物在溶液中的分配系數，增強有機物的疏水性，從而增加有機物被氧化的幾率，且離子強度越大這種作用越強，有機物去除率越高。但是，某些無機離子還能清除·OH，這類離子會通過減少·OH的濃度從而在一定程度上抑制有機物的去除；……