低强度超声波强化污水生物处

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1、问题2次投加比1次投加臭氧效果好而投量少？关于指标：光（光强、光能密度）、声（声强、功率密度）。检测超声功率超声信息载体能量载体金属探伤水下定位医学诊断微电子力学效应化学效应热效应生物效应高强度超声波间接强化生物处理低强度超声波直接强化生物处理超声波高强度超声波原理：废水中难降解的有机污染物在高强度超声波作用下发生化学键的断裂、水相燃烧、高温分解及自由基反应等，从而使其得到氧化降解；目的：降解水中的化学污染物，尤其是难降解的有机物，减少废水的生物毒性，常用作生物处理的预处理工艺。低强度超声波强化污水生物处理主要内容研究

2、方向应用前景影响因素强化机理低强度超声波促进传质，提高微生物活性直接作用于生物反应器，提高生物反应的效率生物、物理与环境的学科交叉目前研究尚处于起步阶段低强度超声波的强化机理超声波机械传质作用加热作用空化作用加热作用加热作用：超声波在介质内传播过程中，其能量不断地被传播介质吸收而使介质的温度升高在生物反应过程中，加热作用不是主要作用方式，但是重要的影响因素之一强化机理机械传质作用机械传质作用：超声波可使介质质点进入振动状态，从而增强液态介质的质点运动，加速质量传递作用。在声强作用下振动的气泡，在其界面层周围相对于微声流会

3、产生液体的圆周运动，从而有利于反应底物进入酶生物催化剂的活性部位及其产物进入介质中的传质作用，提高了生物反应的速度。强化机理空化作用空化作用：液体中气泡在声强作用下发生的一系列动力学过程。在压力波的作用下，液体中分子的平均距离随着分子的振动而变化，当对液体施加足够的负压时，分子间距离超过保持液体作用的临界分子间距，就会形成空穴，即空化泡。声强大于10W/cm2----瞬态空化，声强小于10W/cm2----稳态空化强化机理瞬态空化瞬态空化：高声强条件下，空化泡迅速涨大并且破裂，同时泡内产生高温和空压，导致自由基形成及产生

4、强大冲击波和射流。应用：高强度超声波降解废水中有机污染物。破坏细胞结构或者使酶失活，不能直接用于强化生物处理过程。强化机理稳态空化稳态空化：低声强条件下，空化泡的大小变化是有规律而和缓的，并以非线性的方式在媒质中震荡若干个声周期，使其周围的酶或细胞颗粒受到微声流作用下的切应力的作用，这种空化即为稳态空化。强化机理稳态空化对细胞产生的破坏很小，并能有效促进可逆渗透，加强细胞内外物质运输，减少次生代谢产物的积累对微生物代谢的抑制作用，促进代谢产物的合成。可直接作用于生物反应器，通过增强微生物活性来提高生物处理效率低强度超声波

5、强化污水生物处理的理论基础强化机理ChangesofOURandDHAofASafterultrasonicirradiation其他发酵过程中溶解性CO2（DCO2）的浓度过高，会对细胞生长产生抑制作用，低强度超声波辐照可以有效降低DCO2的溶解度，从而促进细胞生长低强度、短周期的超声波处理可促进胞外酶的产率超声波促进微生物酶产生变异强化机理对照反应器中活性污泥的电镜照片图6设置超声波反应器中活性污泥的电镜照片设置超声波反应器中活性污泥的电镜照片低强度超声波强化的影响因素影响因素影响方式频率频率不宜过高，多选用20-5

6、0kHz功率存在最佳超声功率，过大则生物活性降低时间和间隔辐照时间不宜过长，间隔时间不宜过短其他影响因素温度、溶解性气体、悬浮粒子、反应器的结构和微生物的特性等，互相影响液体中包含的气核满足高斯分布，设液体中具有最大数目的气核半径为R0，则当超声频率等于具有R0半径气核的共振频率时，促进生物活性的效果最好，低于此频率或高于此频率均有所下降。频率高，空化阈增大，声空化过程难以发生频率高，声波的传播衰减增大，增加了能量消耗因此，超声频率多选用20-50kHz。超声频率影响因素芦荟树脂细胞经不同强度超声辐照后15天内细胞重量的

7、增加率。20kHz1W和2W的超声波显著促进细胞增长，5W和10W对细胞增长产生抑制作用，3W对细胞增长作用不明显。超声功率影响因素不同超声波功率对脆壁克鲁维氏酵母菊糖酶的活力的影响超声波强度10W以下，酶的活力随着超声波强度的增加而增加，大于10W，酶的活力迅速下降，15W部分酶失活。20kHz超声功率影响因素辐照时间不同超声处理时间对啤酒酵母细胞数目及干重的影响细胞数目和干重随辐照时间的延长而增加，45min时效果最好，60min时有所下降。影响因素32.5kHz30w低强度超声波强化污水生物处理强化有机废水生物处

8、理菌种:SaccharomycescerevisiaeC-2324处理废水：葡萄糖模拟废水反应装置：2个5L的密闭圆柱形反应器，其中一个反应器底部装有超声波系统，进行对照试验。实验系统连续运行，保证严格厌氧。反应器如图所示：反应器的构造与运行低强度超声波对生物活性的影响消光度：反映生物量浓度。在超声辐照以及停止期间，