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超声波水处理
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发表时间:2017-08-12 21:28

  超声波技术作为一种物理手段和工具,能够在化学反应的介质中产生一系列接近于极端的条件,这种能量不仅能够激发或促进许多化学反应、加快化学反应速度,甚至还可以改变某些化学反应的方向,产生一些令人意想不到的效果和奇迹。这就是声化学。

   声化学可应用于几乎所有的化学反应,如萃取与分离、合成与降解、生物柴油生产、治理微生物、降解有毒有机污染物、生物降解处理、生物细胞粉碎、分散和凝聚,等等。

  自20世纪90年代初Mason开展了超声波降解水中有机物的研究之后,超声波技术在该研究领域的应用不断扩大。各国大学、实验室和研究所纷纷致力于将超声波化学应用于水污染控制,尤其对在废水中难降解有毒有机污染物治理方而的研究,己取得了一定的进展。

  超声波技术具有简便、高效、无二次污染等特点,利用空化效应能将水体中有害有机物转变为CO2, H2O,无机离子或转变为比原有机物毒性小的物质。因而,在处理难降解的有机物方面其有显著的优越性,已受到国内外学者的关注。

超声波水处理

  自由基理论:

  在空化作用产生的高温、高压下,水分子裂解产生自由基。自由基由于含有未配对电子,所以其性质活泼,很容易进一步反应变成为稳定分子。自由基可在空化气泡周围界面重新组合、或与气相中挥发性溶质反应、或在气泡界面区、甚至在本体溶液与可溶性溶质反应,形成最终产物。自由基可用电子自旋共振(ESR)谱法检测。

  在含有聚合物的多相体系中,由于空化泡崩灭时的强大的流体力学剪切力,会使大分子主链上碳键产生断裂,产生自由基引发各种反应。同时声波的机械效应(传声媒质的质点振动、加速度及声压等力学量)和热效应(声波转化而成)对有机物的降解贡献也不容忽视,有时甚至主要是这些效应。

  超声波对混凝具有促进作用,因为当超声波通过有微小絮体颗粒的流体介质时,其中的颗粒开始与介质一起振动,但由于大小不同的粒子具有不同的振动速度,颗粒将相互碰撞、粘合,体积和重量均增大。然后,由于粒子变大已不能随超声振动,只能作无规则的运动,继续碰撞、粘合、变大,最后沉淀下来。由于超声波的作用,将比一般的絮凝效果好,对污染物的去除率高。


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