低強(qiáng)度超聲波強(qiáng)化污水生物處理教學(xué)課件2

超聲波信息載體→→[檢測(cè)超聲[功率超聲←能量載體高強(qiáng)度超聲金屬探傷波間接強(qiáng)化水下定位力學(xué)效應(yīng)生物處理醫(yī)學(xué)診斷熱效應(yīng)低強(qiáng)度超聲微電子生物效應(yīng)波直接強(qiáng)化生物處理高強(qiáng)度超聲波令原理:廢水中難降解的有機(jī)污染物在高強(qiáng)度超聲波作用下發(fā)生化學(xué)鍵的斷裂、水相燃燒、高溫分解及自由基反應(yīng)等,從而使其得到氧化降解;目的:降解水中的化學(xué)污染物,尤其是難降解的有機(jī)物,減少?gòu)U水的生物毒性,常用作生物處理的預(yù)處理工藝。低強(qiáng)度超聲波強(qiáng)化污水生物處理主要內(nèi)容強(qiáng)化機(jī)理影響因素應(yīng)用前景研開(kāi)究方向低強(qiáng)度超聲波促進(jìn)傳質(zhì),提高微生物活性冷直接作用于生物反應(yīng)器,提高生物反應(yīng)的效率令生物、物理與環(huán)境的學(xué)科交叉今目前研究尚處于起步階段低強(qiáng)度超聲波的強(qiáng)化機(jī)理空化作用超聲波加熱作用機(jī)械傳質(zhì)作用加熱作用加熱作用:超聲波在介質(zhì)內(nèi)傳播過(guò)程中,其能量不斷地被傳播介質(zhì)吸收而使介質(zhì)的溫度升高在生物反應(yīng)過(guò)程中,加熱作用不是主要作用方式,但是重要的影響因素之強(qiáng)化機(jī)理的機(jī)械傳質(zhì)作用機(jī)械傳質(zhì)作用:超聲波可使介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入振動(dòng)狀態(tài),從而增強(qiáng)液態(tài)介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng),加速質(zhì)量傳遞作用。在聲強(qiáng)作用下振動(dòng)的氣泡,在其界面層周圍相對(duì)于微聲流會(huì)產(chǎn)生液體的圓周運(yùn)動(dòng),從而有利于反應(yīng)底物進(jìn)入酶生物催化劑的活性部位及其產(chǎn)物進(jìn)入介質(zhì)中的傳質(zhì)作用,提高了生物反應(yīng)的速度。強(qiáng)化機(jī)理空化作用空化作用:液體中氣泡在聲強(qiáng)作用下發(fā)生的一系列動(dòng)力學(xué)過(guò)程。在壓力波的作用下,液體中分子的平均距離隨著分子的振動(dòng)而變化,當(dāng)對(duì)液體施加足夠的負(fù)壓時(shí),分子間距離超過(guò)保持液體作用的臨界分子間距,就會(huì)形成空穴,即空化泡。令聲強(qiáng)大于10W/cm2--瞬態(tài)空化,聲強(qiáng)小于10W/cm2--穩(wěn)態(tài)空化強(qiáng)化機(jī)理刪瞬態(tài)空化瞬態(tài)空化:高聲強(qiáng)條件下,空化泡迅速漲大并且破裂,同時(shí)泡內(nèi)產(chǎn)生高溫和空壓,導(dǎo)致自由基形成及產(chǎn)生強(qiáng)大沖擊波和射流。應(yīng)用:高強(qiáng)度超聲波降解廢水