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超聲波技術(shù)在污泥處理中的應(yīng)用
一、 超聲波技術(shù)
（一）什么是超聲波？
超聲波是指頻率為20～106kHz的聲波。
（二）超聲技術(shù)及其應(yīng)用：
自從1880年Curie發(fā)現(xiàn)壓電效應(yīng)，及1917年Langevin發(fā)現(xiàn)反壓電效應(yīng)(即電致伸縮效應(yīng))，半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，超聲技術(shù)及其應(yīng)用獲得了極為廣泛而令人矚目的成就。超聲波用于工業(yè)較早。低強(qiáng)度的超聲波通常用于測(cè)量流量，而超聲波技術(shù)在環(huán)境工程中的研究和應(yīng)用還處于早期發(fā)展階段，在國(guó)外，早在1993年超聲波技術(shù)就作為一種新的技術(shù)引入到水處理中，到目前為止已有大量實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)研究成果，并有部分進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用。而國(guó)內(nèi)，這方面開(kāi)展的工作還非常有限。
（三）超聲波技術(shù)在污泥處理中的應(yīng)用：
（1）超聲波降解細(xì)胞的原理：
當(dāng)一定強(qiáng)度的超聲波作用于某一液體時(shí)，一般是在很高的聲強(qiáng)下，特別是在低頻和中頻范圍內(nèi)，產(chǎn)生交替的壓縮和擴(kuò)張作用從而進(jìn)一步產(chǎn)生空穴作用，在溶液中這個(gè)作用以一個(gè)個(gè)小氣泡的形成、生長(zhǎng)和破裂的形式來(lái)體現(xiàn)，以此壓碎細(xì)胞壁，釋放出細(xì)胞內(nèi)所含的成分和細(xì)胞質(zhì)，以便進(jìn)一步降解。
（2）利用超聲波技術(shù)進(jìn)行污水處理
將超聲波用于污泥減量是一個(gè)全新的領(lǐng)域。超聲波細(xì)胞破碎儀能加快細(xì)胞溶解，用于污泥回流系統(tǒng)時(shí)，可強(qiáng)化細(xì)胞的可降解性，減少了污泥的產(chǎn)量;用于污泥脫水設(shè)備時(shí)，有利于污泥脫水和污泥減量。
二、我國(guó)污水處理行業(yè)的發(fā)展
隨著我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理行業(yè)近年來(lái)的快速發(fā)展，到2013年我國(guó)城鎮(zhèn)污水廠已經(jīng)有3000多座，按80%含水率計(jì)算，預(yù)計(jì)我國(guó)每年污泥的產(chǎn)生量會(huì)達(dá)到3000多萬(wàn)噸，污泥處理是污水處理的一項(xiàng)重要部分，通常泥量約為水量的1%-2%，但污泥處理在整個(gè)污水處理廠投資中約占40%-50%。不僅投資大，傳統(tǒng)厭氧消化工藝還存在負(fù)荷低、安全性要求高、運(yùn)行管理難度大、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)缺乏等問(wèn)題，這就使得部分運(yùn)行管理水平較低的污水處理廠索性將消化池閑置，造成很大浪費(fèi)。
所以污泥的處理任重道遠(yuǎn)，改善污泥處理技術(shù)，減少污泥產(chǎn)量迫在眉睫。作為一項(xiàng)新的污泥處理技術(shù)，超聲波具有無(wú)污染、率、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。常見(jiàn)的超聲波設(shè)備有兩種：探頭式反應(yīng)器與槽式反應(yīng)器。探頭式反應(yīng)器聲強(qiáng)高，反應(yīng)容器可以做成各種形狀，但作用體積較小，適宜于實(shí)驗(yàn)研究或小規(guī)模操作。槽式反應(yīng)器則更適于大規(guī)模生產(chǎn)。