第二届中国绿色财富论坛暨科技创新与可持续发展研讨会超声技术在污泥处理中的应用金宜英２， 李欢（ 清华大学环境科学与工程系， 北京， １０ ０ ０ ８ ４ ）摘要： 全面介绍了污泥超声处理技术的机理、 效果和应用领域， 并讨论了其存在的问题和发展趋势。超声处理可以使污泥絮体破碎， 细胞分解， 增加可溶性有机物， 升高污泥温度。 因此超声波可以作为预处理手段， 促进污泥的厌氧消化， 改善污泥的脱水性能， 也可以作为回流污泥的破解溶胞工艺， 实现活性污泥的隐性生长， 减少污泥产生量。关键词： 超声； 污泥； 厌氧消化： 脱水； 污泥减量Ｕ ｌｔｒ ａ ｓｏ ｎ ｉｃａ ｐ ｐ ｌｉｃ ａ ｔｉｏ ｎｔｏｓｅ ｗ ａ ｇ ｅ ｓｌｕ ｄ ｇ ｅｔｒ ｅ ａ ｔｍ ｅ ｎ ｔＪＩＮＹ ｉｙ ｉｎ ｇ ． Ｌ ＩＨ ｕ ａ ｎ（ Ｄ ｅｐ ａ ｒ ｔｍ ｅｎ ｔｏ ｆＥ ｎ ｖ ｉｒ ｏ ｎ ｍ ｅｎ ｔａ ｌ Ｓ ｃｉｅｎ ｃｅａ ...

　　第二届中国绿色财富论坛暨科技创新与可持续发展研讨会超声技术在污泥处理中的应用金宜英２， 李欢（ 清华大学环境科学与工程系， 北京， １０ ０ ０ ８ ４ ）摘要： 全面介绍了污泥超声处理技术的机理、 效果和应用领域， 并讨论了其存在的问题和发展趋势。超声处理可以使污泥絮体破碎， 细胞分解， 增加可溶性有机物， 升高污泥温度。 因此超声波可以作为预处理手段， 促进污泥的厌氧消化， 改善污泥的脱水性能， 也可以作为回流污泥的破解溶胞工艺， 实现活性污泥的隐性生长， 减少污泥产生量。关键词： 超声； 污泥； 厌氧消化： 脱水； 污泥减量Ｕ ｌｔｒ ａ ｓｏ ｎ ｉｃａ ｐ ｐ ｌｉｃ ａ ｔｉｏ ｎｔｏｓｅ ｗ ａ ｇ ｅ ｓｌｕ ｄ ｇ ｅｔｒ ｅ ａ ｔｍ ｅ ｎ ｔＪＩＮＹ ｉｙ ｉｎ ｇ ． Ｌ ＩＨ ｕ ａ ｎ（ Ｄ ｅｐ ａ ｒ ｔｍ ｅｎ ｔｏ ｆＥ ｎ ｖ ｉｒ ｏ ｎ ｍ ｅｎ ｔａ ｌ Ｓ ｃｉｅｎ ｃｅａ ｎ ｄＥ ｎ ｇ ｉｎ ｅｅｒｉｎ ｇ ， Ｔ ｓｉｎ ｇ ｈ ｕ ａＵ ｎ ｉｖ ｅｒｓｉｔｙ ，Ｂ ｅｉｊｉｎ ｇ ，１０００８４）Ａ ｂ ｓｔｒ ａ ｃ ｔ： Ｔ ｈ ｅｐ ａ ｐ ｅ ｒｒ ｅ ｖ ｉｅ ｗ ｓ ｔｈ ｅ ｍ ｅｃｈ ａ ｎ ｉｓｍ ｓ， ｒｅｓｕ ｌｔｓａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｓｅ ａ ｒ ｃ ｈｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓｓｏ ｆ ｕ １． Ｅ ａ Ｓ ｏ ｍ ｃｓｅ ｗ ａ ｇ ｅｓｌｕ ｄ ｇ ｅｔｒ ｅ ａ ｔｍ ｅ ｎ ｔ， ａ ｎ ｄｄ ｉｓｃｕ ｓｓｅ ｓｅ ｘ ｉｓｔｉｎ ｇｐ ｒ ｏ ｂ ｌｅ ｍ ｓａ ｎ ｄｄ ｅ ｖ ｅ ｌｏ ｐ ｍ ｅ ｍｔｒ ｅｎ ｄ ｓ． Ｕ ｌｔｒ ａ ｓｏ ｎ ｉｃｔｒ ｅ ａ ｔｍ ｅ ｎ ｔ Ｃ ａ ｎｄ ｉｓｒ ｕ ｐ ｔｓｌｕ ｄ ｇ ｅ ｆ ｌｏ ｃｓ，ｌｙ ｓｅｓｂ ａ ｃｔｅｒ ｉａｃｅｌｌｓ， ｒｅｌｅａ ｓｅｓｏ ｌｕ ｂ ｌｅｏ ｒ ｇ ａ ｎ ｉｃ ｓａ ｎ ｄｉｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓｅ ｔｈ ｅｓｌｕ ｄ ｇ ｅ ｔｅ ｍ ｐ ｅ ｒ ａ ｔｕ ｒ ｅ ． Ｂ ａ ｓｅ ｄｏ ｎ ｔｈ ｅｓｅ ｅｆ ｆ ｅｃｔｓ ｕ ｌｔｒ ａ ｓｏ ｎ ｉｃｔｒ ｅ ａ ｔｍ ｅ ｎ ｔ Ｃ ａ ｌｌ ｂ ｅ ｕ ｓｅ ｄ ｔＯｉｍ ｐ ｒ ｏ ｖ ｅｔｈ ｅｓｌｕ ｄ ｇ ｅａ ｎ ａ ｅ ｒ ｏ ｂ ｉｃｄ ｉｇ ｅｓｔｉｏ ｎ ， ｔＯｍ ｅ ｌｉｏ ｒ ａ ｔｅ ｔｈ ｅｓｌｕ ｄ ｇ ｅｄ ｅ ｗ ａ ｔｅ ｒ ａ ｂ ｉｌｉｔｙ ，ａ ｎ ｄｔＯｄ ｉｓｉｎ ｔｅｇ ｒ ａ ｔｅｔｈ ｅ ｅ ｘ ｃ ｅ ｓ ｓｓｌｕ ｄ ｇ ｅｆ ｏ ｒ ｒ ｅ ｔｕ ｒ ｎ ｔＯａ ｃ ｈ ｉｅ ｖ ｅｃｒ ｙ ｐ ｔｉｃ ｇ ｒ ｏ ｗ ｔｈｏ ｆａ ｃｆ ｉｖ ａ ｔｅ ｄｓｌｕ ｄ ｇ ｅａ ｎ ｄ ｔｏｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅｔｈ ｅｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔｉｏ ｎｏ ｆｅ ｘ ｃ ｅ ｓ ｓｓｌｕ ｄ ｇ ｅ．Ｋ ｅ ｙｗ ｏ ｒ ｄ ｓ： ｕ ｌｔｒ ａ ｓｏ ｎ ｉｃ； ｓｅｗ ａ ｇ ｅｓｌｕ ｄ ｇ ｅ ： ａ ｎ ａ ｅ ｒ ｏ ｂ ｉｃ ｄ ｉｇ ｅ ｓｔｉｏ ｎ ； ｄ ｅ ｗ ａ ｔｅ ｒ ｉｎ ｇ ； ｓｌｕ ｄ ｇ ｅｄ ｅ ｃ ｒ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ随着污水排放量的增加和污水处理率的提高， 污水处理过程中产生的污泥不断增长， 给生态环境带来了沉重压力。 为了促进污泥的减量化、 资源化和无害化处理， 各种新技术、 新方法被不断引入这一领域，其中超声技术以其清洁高效、 简便灵活的特点引起了人们的注意。 从２０ 世纪９ ０ 年代初开始， 国外的研究者开始把超声用于污泥的预处理， 以改善污泥的脱水性能、 促进厌氧消化， 同时也用于回流污泥的破解溶胞以实现污泥的隐性生长， 减少污泥的排放量。 污泥超声处理技术虽然发展时间很短， 但是进展十分迅速，尤其是利用超声促进污泥厌氧消化的工艺， 国外目前已经有工业化应用的报道。 本文重点介绍超声处理污泥技术的机理、 效果和应用。１． 超声处理污泥的机理和反应器超声处理污泥利用了超声波在液体中产生的空化作用。 液体在受到声波振荡时， 如果声压幅值超过液体内部静压强， 液体就会断裂开来， 这种断裂作用容易发生在液体中存在杂质或气泡的地方。 由于发生断裂的结果， 液体中产生许多气泡状的小空腔， 空泡瞬时崩溃， 这种现象被称为声空化现象。 空泡崩溃瞬间产生高温高压， 温度接近５０ ０ ０ Ｋ ， 压力超过５０Ｍ Ｐ ａ ， 气泡与水界面处温度可达２０ ０ ０Ｋ ， 几微秒后， 该热点迅速冷却， 温度变化达１０ ９Ｋ ／ｓ。 伴随产生对介质产生强烈的冲击波和射流， 从而创造一个极端的物理环境， 不仅产生强烈的机械效应， 也会在水中形成Ｈ ・和・Ｏ Ｈ 自由基， 从而引发高级氧化或超临界氧化反应。 因此， 超声处理引起污泥结构改变的可能原因包括水力剪切力、 自由基氧化作用以及超声引起的污泥２金宜英， 清华大学环境科学与工程系４ ０ ２房间， １０ ０ ０ ８ ４ ， １３７ ０ １３０ ０ ６０ １．２ ４ ７

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