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超声波技术在废水处理中的应用

* 来源: * 作者: admin * 发表时间: 2017/12/06 0:44:05 * 浏览: 71
       随着人们生活需求的不增加,传统的废水处理技术已经不能够满足具体的需求,相关的工作技术人员也认识到了这个问题,针对这样的现象技术人员发现了通过利用超声波技术能够很好的解决这样的状况。对于现在的废水处理来说,超声波技术的出现是十分及时的,这项技术对于废水处理的工作有非常大的帮助,同时这项技术不仅可以独自对废水进行处理,也可以结合其他的废水处理技术对废水进行处理,这项技术非常具有发展前景。本文从实际出发,结合近些年来我国废水处理所遇到的具体问题,和超声波技术在废水处理中的具体应用,进行了深入的探究与分析,希望能给我国的废水处理工作提供一些帮助。
  1超声波技术的具体情况
  所谓的超声波指的是比人听到声音的频率高出很多的弹性波(即> 16 kHz),超声波在应用的时候主要可以分为两类,一种是振幅较小同时超声波的波长也很短,这样的超声波具有较高的频率,这种超声波主要运用在分析某个物质宏观和微观的具体性质。还有一种就是振幅较大同时超声波的波长也很长,这样的超声波具有较低的频率,但是能量集中,具体的应用是能够让介质产生较大的震动,在我们的生活中主要的应用是钻孔、化学处理、乳化、还有超声清洗等方面。近些年来相关的工作技术人员已经认识到超声波技术在废水处理方面潜力巨大,我国的工作技术人员通过这项技术对废水的治理也是提升了一个档次,给人们的生活带来了极大的改善。超声波在工作的时候,具体的过程是因为超声波对于废水中的有机物有非常强的降解作用。现在的很多科学技术人员都在不断努力,希望超声波技术能够变的更加完善。
  2超声波的工作原理
  超声波技术在进行工作的时候,并不是超声波对废水中的有机物进行直接作用达到降解的目的,具体的过程是以声空化作为工作时的动力对废水进行处理。

对于超声波来说是由一系列疏密相间非常规律的纵波所构成的,在工作的时候以液体作为传播的介质,当超声波的能量足够强的时候,液体中分子之间的作用力会被打破,形成了空化核,空化核的寿命非常短,会造成较强的爆炸形成高温高压的环境,同时还会产生较强的微射流,这样的现象被称为超声空化。在通常的条件下是很难产生这种现象的,这个现象的本质是废水中的有机物进行化学反应。超声波技术是发生这种现象的物理环境条件,能够促进废水中的有机物进行高温分解、自由基反应、水箱燃烧、化学键断裂。对于具体的反应过程来说主要分为以下三个方面。
  2.1热分解
  在利用超声波技术对废水进行处理的时候,热分解的具体过程发生在空化泡里面,热分解可以将空化泡中的有机物和液体分子汽化,同时在空化泡中所聚集的能量可以将有机物中的化学键打断。
  2.2 H?和?OH自由基氧化。
  在进行废水处理的时候,液体中的热反应主要的作用是为了将水分子进行溶解,这样会在空化泡中产生活性较高的?OH和H?自由基,这些自由基能够将溶液中的有机物氧化。值得注意的是在空化泡外发生的是自由基氧化化学反应,在空化泡的内部发生的则是热分解反应。
  2.3等离子化学和高级氧化
  在进行废水处理的时候,空化泡内表面上的压力还有温度全部都超过了临界值,对于超临界流体来说本身具有非常好的流动性,同时它的密度又远远大于气体的密度,所以说具有非常多特有的理化性质。在这种条件下,可以将废水中的有机物进行分解变成二氧化碳、水、或者是其他没有危害的小分子。
  3超声波技术单独在废水处理中的研究与应用
  3.1对固体悬浮液进行处理的情况
  在废水中有很多的固体悬浮液等待着被处理,这也是废水处理工作中非常重要的一个环节。在用超声波技术对固体悬浮液进行处理的时候,超声波通过破坏液体颗粒中双电层球形的对称结构,让其发生偶极矩,导致颗粒凝聚增大并脱稳,这样的现象也被称为超声凝聚效应。同时也可以借助超声波的高频振动,让废水的内部形成很多微小空穴,这样能让溶解在液体中的气体以小气泡的方式挤出来,这样的过程能够加快废水液体中悬浮物的上浮。这样的废水处理方法在很多国家已经得到了具体的应用,并且都取得了非常不错的成果,给废水的处理工作减轻了负担。
  3.2对重金属废水处理的情况
  在废水的处理工作中,重金属的处理也是一项非常重要的工作。超声波技术在对废水中的重金属进行处理的时候,将重金属络合物的络合剂和金属离子进行分离,这样进行的目的是为了重金属的除去变得更加方便。
  3.3对有机物废水处理的情况
  在废水的处理中同样不能够忘了有机物的处理,因为废水中的有机物会对我们的生活环境造成巨大的破坏。工作技术人员通过超声波技术能够很好的对废水中的有机物进行处理,例如结构非常复杂的染料、天然有机物、酚类物质、农药类物质等,超声波对这些有机物有很好的降解作用。
  4结束语
  随着时代的不断进步,超声波技术在进行不断更新,超声波技术已经开始慢慢的蔓延到我们生活的各个领域。超声波技术在废水处理这一方面的作用是令人惊叹的,给人们的生活水源提供了安全的保障。人们的健康生活离不开一个良好的生活环境,更离不开干净的水源,为了人们更好的生活,相关的工作技术人员要不断努力对超声波技术在废水处理中的应用进行改进。