外國科學家就“超聲技術在污泥處理中的應用”的研究動態

呂 曄

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外國科學家就“超聲技術在污泥處理中的應用”的研究動態

呂 曄

70年代 Banks 和 Walker就用超聲波產生的微小氣泡來計算細菌的數量。Brown 和 Lester用超聲波來提取細胞壁上的聚合物進而研究污泥中微生物的表面特性。Harrison認為超聲降解是一種破碎細胞壁的好方法，并且認為分子量超過40 000的高分子物質可以被由超聲空化引起的強大的水力剪切力所分解。Portenlanger證實這種水力剪切力在頻率 100 kHz 以下最為有效。Tiehm等人進行超聲波處理污泥實驗，他們以 0.5 mol/L 的 NaOH 在20℃情況下對污泥處理 22 h 作為參照標準 (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)。Chu等人用超聲波對活性污泥的物理、化學和生物特性分別進行了研究，實驗中采用的超聲波頻率是20 kHz，作用時間是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120 min減至4 μm；在聲能密度為 0.44 w/mL時，經20 min后，絮體直徑減至不足3μm，再延長時間則變化很小。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污泥絮體尺寸的影響，發現在0.11 w/mL聲能密度下，絮體尺寸經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。

發表于國際知名刊物上的關于“超聲技術在污泥處理中的應用”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》上發表了《超聲波模板技術誘導和調節CPAM中的陽離子微塊：表征，機理和污泥絮凝性能》(《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》上發表了《概述污泥分解技術的分類與影響》(《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》上發表了《序列超聲波操作對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》上發表了《超聲波和臭氧預處理對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》上發表了《超聲波、酸、熱堿和酶預處理對石莼厭氧消化及沼氣生產的評價》(《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》上發表了《污泥預處理對嗜溫和嗜熱厭氧消化效率的影響：有機負荷的作用》(《The impact of sludge pre-treatments on mesophilic and thermophilic anaerobic digestion efficiency: Role of the organic load》)。