嘉鵬電子主營(yíng)超聲波污水處理,超聲波中藥提取設(shè)備,超聲波脫硫設(shè)備,超聲波提取器,超聲波萃取器,超聲波乳化器,超聲波脫硫機(jī)
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信息來(lái)源：http://21488.com.cn/ 作者：武漢嘉鵬電子有限公司 發(fā)布時(shí)間：2022-11-08 14:29
劉春陽(yáng)1， 劉柳2 (1. 南京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院，江蘇南京210013; 2. 鎮(zhèn)江市自來(lái)水公司營(yíng)銷(xiāo)分公司，江蘇鎮(zhèn)江212001)
摘要:闡述了超聲波降解有機(jī)物的機(jī)理及其各種影響因素，總結(jié)了超聲波在有機(jī)廢水處理中的研究及應(yīng)用情況，展
望了超聲波技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用前景。
關(guān)鍵詞:超聲波; 降解機(jī)理; 有機(jī)廢水
中圖分類(lèi)號(hào):X703. 1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
Application of Ultrasonic Technology in Wastewater Treatment LIU Chun-yang1， LIU Liu2 (1. Nanjing Research Institute of Environmental Protection，Nanjing，Jiangsu 210013，China; 2. Sales Filiale of Zhenjiang Tap Water Company，Zhenjiang，Jiangsu 212001，China)
Abstract:The mechanism and influencing factors on ultrasonic degradation of organic compounds were discussed in this paper.
The research and applications of ultrasonic treatment technology of organic wastewater were summarized. The prospects of ultrasonic technology applied in wastewater treatment were described.
Key words:ultrasonic; mechanism of degradation; organic wastewater
收稿日期:2009 - 06 - 01;修訂日期:2009 - 10 - 12
作者簡(jiǎn)介:劉春陽(yáng)(1972—)，男，江蘇姜堰人，工程師，大學(xué)本科，從事環(huán)境影響評(píng)價(jià)、環(huán)境規(guī)劃管理工作。
引言
隨著工業(yè)發(fā)展步伐的加快，各種能源和原材料的需求量急劇增加，作為工業(yè)發(fā)展命脈的石油化工產(chǎn)業(yè)，在新一輪的工業(yè)發(fā)展進(jìn)程中更加凸顯出其重要性。然而，在石油深加工獲得能源和原料的同時(shí)，也產(chǎn)生了大量的工業(yè)廢水。煉油堿渣廢水，就是其中一種，它具有有機(jī)物濃度高、成分復(fù)雜、難降解、有毒、惡臭等特點(diǎn)，是煉油廠主要污染源之一。由于堿渣廢水含有大量的酚類(lèi)物質(zhì)，如不妥善處理，直接排入到煉油廠污水處理系統(tǒng)，將嚴(yán)重沖擊污水處理廠的生物處理系統(tǒng)，使對(duì)廢水處理效果受到嚴(yán)重影響，加之廢水中含有大量的硫化物，易于揮發(fā)進(jìn)入大氣中，造成大氣污染，影響廠區(qū)周?chē)藗兊纳姝h(huán)境。|
目前，中國(guó)現(xiàn)行的堿渣廢水處理工藝，大多以回收堿渣廢水中的粗酚、產(chǎn)品和二次利用為原則，常見(jiàn)工藝有硫酸中和法、二氧化碳中和法、堿渣中和法、回注法、苛化法等。這些方法各具優(yōu)點(diǎn)，能回收堿渣中的大部分有用物質(zhì)，或二次利用堿渣，但也都存在不少缺陷，均不能解決堿渣廢水帶來(lái)的惡臭污染和高濃度有毒堿渣廢水對(duì)污水處理場(chǎng)的沖擊問(wèn)題。
近年來(lái)，超聲波作為一種深度氧化處理技術(shù)，廣泛應(yīng)用于各種高濃度難降解的單一有機(jī)廢水處理的理論研究中。對(duì)于超聲波技術(shù)降解污染物機(jī)理，以及影響超聲技術(shù)廢水處理效果的各種因素，諸如pH、聲強(qiáng)、頻率、反應(yīng)器類(lèi)型等，都有了較為深入的研究，并取得了一定的理論成果。利用超聲波技術(shù)，以期解決多組分難降解的煉油堿渣所帶來(lái)的水體和大氣等環(huán)境問(wèn)題，將是一項(xiàng)有意義的嘗試性工作。
1 超聲波定義及其特點(diǎn)
超聲波是指頻率比人耳所能聽(tīng)到的頻率范圍更高( > 16 kHz) 的彈性波[1]，具有能量集中、穿透力強(qiáng)、簡(jiǎn)潔、無(wú)二次污染等特點(diǎn)[2，3]。它是一種能量的形式，用于化學(xué)化工中的超聲波為功率超聲，其頻率一般為20 kHz ～ 2 MHz [4]。
2009 年12 月劉春陽(yáng)等. 超聲波技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用研究?63?
2 超聲降解水中污染物的基本理論和主要機(jī)理
2. 1 空化理論[1，4 - 7]
超聲降解有機(jī)污染物，并非聲場(chǎng)與反應(yīng)物分子直接作用，而是源于超聲的聲空化效應(yīng)?？栈饔檬且环N物理現(xiàn)象，伴隨著空化現(xiàn)象會(huì)產(chǎn)生許多的物理和化學(xué)效應(yīng)，當(dāng)液體處于聲場(chǎng)中時(shí)，壓力波形成的聲振動(dòng)使聲波處于密集相和稀疏相的交替循環(huán)，在密集相時(shí)，超聲波對(duì)液體分子擠壓，改變了介質(zhì)原來(lái)的密度，使其加大；而在稀疏相位時(shí)，使液體分子稀疏，進(jìn)一步離散，介質(zhì)的密度減小。當(dāng)用足夠大振幅的超聲波作用于液體介質(zhì)時(shí)，在負(fù)壓相( 即稀疏相)內(nèi)，液體分子間的平均距離會(huì)超過(guò)使液體介質(zhì)保持不變的臨界分子距離，液體介質(zhì)就會(huì)發(fā)生斷裂，形成微泡，微泡進(jìn)一步長(zhǎng)大成為空化氣泡。這些氣泡一方面可以重新溶解于液體介質(zhì)之中，也可能上浮并消失;另一方面，隨著聲場(chǎng)的變化而繼續(xù)長(zhǎng)大，直到負(fù)壓達(dá)到最大值，在緊接著的壓縮過(guò)程中，這些空化氣泡被壓縮，其體形縮小，有的甚至完全消失，當(dāng)脫出共振相位時(shí)，空化氣泡就不再穩(wěn)定，這時(shí)空化氣泡內(nèi)的壓強(qiáng)已不能支撐其自身大小，即開(kāi)始潰崩或消失，這一過(guò)程稱(chēng)為空化作用?？栈^(guò)程至少具有三個(gè)明顯的階段：成核、泡核的生長(zhǎng)( 膨脹)、在適當(dāng)?shù)臈l件下崩潰。第一個(gè)階段中的泡核，主要來(lái)源于液體中懸浮顆粒的微小裂縫內(nèi)陷所形成的微氣泡;第二個(gè)階段泡核的生長(zhǎng)和加大，在一定程度上是由所應(yīng)用的超聲波強(qiáng)度決定的，強(qiáng)度大的超聲，微小的空化泡由于慣性作用而生長(zhǎng)很快，強(qiáng)度低的超聲通過(guò)調(diào)整擴(kuò)散作用，生長(zhǎng)速度較慢，需通過(guò)好多次聲循環(huán)才能崩潰;第三個(gè)階段，當(dāng)發(fā)生聲強(qiáng)超過(guò)了聲空化極限，聲空化在這種狀態(tài)下，微氣泡超過(guò)了增長(zhǎng)的極限，使之不能再有效的吸收聲場(chǎng)中的能量來(lái)維持自身的穩(wěn)定，從而發(fā)生激烈的崩潰。
空化泡迅速崩潰過(guò)程中，瞬間能產(chǎn)生5 000 K的高溫、50 MPa 高壓，持續(xù)數(shù)微秒后，熱點(diǎn)隨之冷卻，并伴隨有強(qiáng)烈的沖擊波和達(dá)100 m/s 速度的微射流。這些條件足以使有機(jī)物在空化氣泡內(nèi)發(fā)生化學(xué)鍵斷裂、水相燃燒、高溫分解或自由基反應(yīng)，為有機(jī)物的降解創(chuàng)造了一個(gè)物理環(huán)境。
2. 2 主要機(jī)理
2. 2. 1 高溫?zé)峤鈾C(jī)理空化泡在崩潰的瞬間，產(chǎn)生了5 000 K 的高溫。這種環(huán)境對(duì)揮發(fā)進(jìn)入空化泡內(nèi)的有機(jī)氣體，及空化泡氣液界面處的有機(jī)物，有熱解斷鍵作用，使得有機(jī)物得到降解。該機(jī)理是針對(duì)易揮發(fā)非極性有機(jī)物提出的，并且有機(jī)物的降解程度依賴(lài)于空化泡內(nèi)的物理、化學(xué)性質(zhì)[3，6，8]。
2. 2. 2 OH 自由基氧化機(jī)理聲化學(xué)產(chǎn)生的高溫高壓條件，足以打開(kāi)結(jié)合力較強(qiáng)的化學(xué)鍵，使得水分子H2O 分解為?H 和?OH 自由基或者生成H2O2，產(chǎn)生的氧化性自由基擴(kuò)散到水體中，和有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)[8 - 10]。
H2O→?H +?OH
?OH +?OH→H2O + O
?H + O2→?OH + O
?OH +?OH→H2O2
?H + O2→?O2H
有機(jī)物+ HO?→產(chǎn)物
有機(jī)物+ H?→產(chǎn)物
有機(jī)物+?O2H→產(chǎn)物
3 影響超聲波降解有機(jī)物的因素
3. 1 超聲波系統(tǒng)因素
3. 1. 1 超聲波聲強(qiáng)超聲波的聲強(qiáng)即超聲功率，一般以單位輻照面積上的功率來(lái)衡量( W/cm2)[3]。目前研究有機(jī)污染物的超聲降解所使用的聲強(qiáng)范圍多在1 ～ 100 W/cm2 之間[11]。在一定的范圍內(nèi)，超聲降解反應(yīng)速率隨聲強(qiáng)的增加而加快，但超過(guò)了一定的功率水平，超聲降解反應(yīng)速率卻降低。陳偉等利用超聲波降解4 - 氯酚和鐘愛(ài)國(guó)利用超聲波誘導(dǎo)甲胺磷的研究，都證明上述的結(jié)論。造成此種現(xiàn)象的原因可能是，在較大聲強(qiáng)作用下，在負(fù)聲壓相位內(nèi)，空化泡增長(zhǎng)過(guò)大，以致在相隨而來(lái)的正聲壓相內(nèi)，來(lái)不及被壓縮至崩潰;在較大聲強(qiáng)作用下，有大量空化泡被激活，它們對(duì)超聲波產(chǎn)生較強(qiáng)的散射衰減，導(dǎo)致降解率不再增長(zhǎng)[12]。
3. 1. 2 超聲波頻率在采用超聲波處理廢水時(shí)，其頻率通常選用20 ～ 750 kHz，過(guò)高的頻率將使空化泡的疏密循環(huán)過(guò)快，影響了空化泡的崩潰。在聲強(qiáng)相同的情況下，一般頻率的提高有利于污染物的降解。Christian Petrier 等分別采用20 kHz 和487 kHz，在聲功率為30 W 時(shí)，研究了苯酚、氯苯、4- 氯苯酚的降解，初始濃度為5 × 10 - 4 mol /L 的氯苯，分別經(jīng)20 kHz 和487Hz，在相同聲強(qiáng)下的聲波照射約150 min 后，取得了顯著的降解[13，14]。超聲波頻率對(duì)降解的影響，卞華松[15]認(rèn)為，超聲頻率是通過(guò)影響過(guò)氧化氫產(chǎn)率、空化現(xiàn)象的液相分布和空化泡的直徑，來(lái)影響對(duì)有機(jī)物的降解效率的。
64 劉春陽(yáng)等. 超聲波技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用研究第22 卷第6 期
3. 2 反應(yīng)體系因素
3. 2. 1 反應(yīng)體系的pH 值根據(jù)超聲波降解有機(jī)物的高溫?zé)峤鈾C(jī)理可知，應(yīng)該控制條件，使有機(jī)物分子處于中性狀態(tài)，才能更好的促進(jìn)有機(jī)物進(jìn)入到空化泡內(nèi)，進(jìn)行高溫?zé)峤猓_(dá)到降解的目的。因此，應(yīng)該根據(jù)有機(jī)物本身的酸堿離解常數(shù)，對(duì)反應(yīng)體系pH 值進(jìn)行調(diào)節(jié)。在確定超聲降解好的pH 值時(shí)，除考慮有機(jī)污染物本身的酸堿性，還要考慮超聲降解的機(jī)理，因?yàn)镠2O2與?OH 自由基在大產(chǎn)生速率時(shí)，對(duì)應(yīng)的pH 值是不同的[3]。
3. 2. 2 溫度[8] 溫度對(duì)超聲空化的影響比較復(fù)雜。隨著溫度的升高，一方面會(huì)引起蒸汽壓的增高、表面張力系數(shù)和粘滯系數(shù)的下降，這時(shí)會(huì)導(dǎo)致空化閾值的降低，從而使空化變得容易發(fā)生。但從另一個(gè)方面看，由于溫度升高導(dǎo)致的蒸汽壓升高，又會(huì)使空化強(qiáng)度減弱?？偟膩?lái)看，如果想獲得盡可能大的聲化學(xué)效應(yīng)，還是在較低的溫度條件下進(jìn)行工作。大多數(shù)研究過(guò)程中需要對(duì)反應(yīng)溶液的
溫度進(jìn)行控制，一般控制在10 ～ 30 ℃范圍內(nèi)[4]。
3. 2. 3 溶解氣體的種類(lèi)和含量溶解氣體對(duì)超聲波降解速度的影響，主要來(lái)自?xún)煞矫鎇6]:一是溶解氣體對(duì)空化泡的性質(zhì)和空化強(qiáng)度產(chǎn)生重要的作用;二是溶解氣體如N2、O2等產(chǎn)生的自由基也參與降解反應(yīng)過(guò)程，從而影響反應(yīng)機(jī)理和降解反應(yīng)的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)行為。溶解性氣體的存在，可提供空化核，穩(wěn)定空化效果，降低空化閾值。有許多污染物的降解過(guò)程需向體系連續(xù)充氣，研究表明，比熱比較大的氣體更有利于空化氣泡的崩潰，單原子氣體比雙原子氣體、雜原子氣體更適合作空化過(guò)程中的氣源。研究者分別利用Kr、Ar、He、O 作為飽和氣體，研究了空化過(guò)程中的羥基及過(guò)氧化氫的產(chǎn)率。研究表明，在Kr 為飽和氣體、500 kHz 的情況下，過(guò)氧化氫、羥基的產(chǎn)率很高[4]。
3. 2. 4 作用時(shí)間根據(jù)超聲波降解有機(jī)物的理論可知，溶液本體和空化氣泡液膜內(nèi)是有機(jī)物降解的主要場(chǎng)所，在此位置有機(jī)物降解主要通過(guò)羥基自由基的氧化作用而進(jìn)行的，超聲輻射時(shí)間延長(zhǎng)，自由基濃度加大，降解率提高，尤其當(dāng)超聲輻照時(shí)間足夠長(zhǎng)時(shí)，體系中空化氣泡、?OH 和?H 自由基積累較多，降解率隨時(shí)間延長(zhǎng)而提高更快[16]。
3. 2. 5 有機(jī)物的物理化學(xué)性質(zhì)超聲波降解水體中的有機(jī)污染物，主要發(fā)生在空化泡內(nèi)部及其表面層兩個(gè)區(qū)域，因此，超聲輻射降解有機(jī)物時(shí)，疏水性易揮發(fā)的有機(jī)污染物分子容易進(jìn)入空化泡，較易氧化降解;難揮發(fā)的有機(jī)污染物分子不易進(jìn)入空化泡內(nèi)，較難氧化降解[12]。一般超聲對(duì)親水性物質(zhì)的化學(xué)氧化，是由于超聲空化誘導(dǎo)水的熱分解過(guò)程中產(chǎn)生了羥基，羥基作為主要反應(yīng)物與目標(biāo)有機(jī)物反應(yīng)[17]。
3. 2. 6 溶液中的離子及濃度超聲波降解有機(jī)物時(shí)，不需要加入任何試劑也可獲得一定的降解速率，但是一定量的離子的加入，可以加速鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，提高反應(yīng)速度。
3. 3 超聲反應(yīng)器類(lèi)型超聲反應(yīng)器是指將超聲波引入并在其作用下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的系統(tǒng)，其核心是超聲發(fā)生器[18]。超聲發(fā)生器通過(guò)超聲換能器，將電能轉(zhuǎn)化為聲能。常見(jiàn)的聲化學(xué)反應(yīng)器主要有間歇式和連續(xù)式兩大類(lèi)，其中間歇式包括槽式、探頭式等類(lèi)型反應(yīng)器，連續(xù)式包括平行板近場(chǎng)式、管道式等類(lèi)型反應(yīng)器。超聲降解水體中化學(xué)污染物使用的反應(yīng)器構(gòu)造、反應(yīng)器內(nèi)是否易建立起混響場(chǎng)和外部能否施加壓力等，對(duì)反應(yīng)的影響也較大[3]。美國(guó)Lewis 公司研制的平行板近場(chǎng)式聲處理器，可以形成一個(gè)超聲混響場(chǎng)，該反應(yīng)器具有高聲強(qiáng)、處理能力大、聲波衰減小等特點(diǎn)，是目前超聲波實(shí)驗(yàn)研究常用的反應(yīng)器。
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4 超聲波降解水體中有機(jī)污染物的應(yīng)用
4. 1 單組分有機(jī)物的降解 孔黎明[4] 在不同聲強(qiáng)下，對(duì)初始濃度為25 mg /L的苯酚溶液照射4 h，結(jié)果表明，在照射強(qiáng)
度為11. 18 W/cm2，降解率為32. 69%，并且符合在一定的聲強(qiáng)范圍內(nèi)，隨聲強(qiáng)的增加，則降解率也增加的結(jié)論。 Inez Hua 等[19]研究發(fā)現(xiàn)，在超聲頻率20 kHz、135 W 輸出功率的氬氣飽和水溶液中，主要發(fā)生的是自由基反應(yīng)，CCl4主要在空化泡內(nèi)、界面熱解，產(chǎn)生自由基: CCl3、Cl、Cl2。在濃度為10 - 8 ～ 10 - 7 mol /L時(shí)測(cè)到有C2Cl6、CCl2 CCl2、Cl -、 HClO 等，其降解呈一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，低濃度CCl4(1. 95 ×10 -6 mol /L)比高濃度時(shí)(1. 95 × 10 -5 mol /L)反應(yīng)速度常數(shù)為大。傅敏等[16]研究了采用25 kHz 的超聲波，在聲強(qiáng)約為0. 5 W/cm2 條件下，處理苯胺溶液。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，超聲處理時(shí)間越長(zhǎng)，苯胺的降解率越大;對(duì)于32. 23 mg /L 的苯胺溶液，H2O2的濃度由0 增加到1. 6 mg /mL，則降解率從6. 02%增加到93%。王宏青等[20]研究表明，在頻率為22 kHz 的超聲波輻射下，0. 01 mg /L 的滅多威模擬廢水，經(jīng)超
2009 年12 月劉春陽(yáng)等. 超聲波技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用研究?65?聲作用35 min，可被完全轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物，其降解過(guò)程為假一級(jí)反應(yīng);當(dāng)濃度增加時(shí)，降解則減慢;采用不同氣體飽和溶液時(shí)，降解率的大小存在有下列順序:Ar > O2 > N2。華彬[21]等人研究發(fā)現(xiàn)，在溶液中投加NaCl，對(duì)酸性紅B 降解有較大影響。當(dāng)溶液中NaCl 質(zhì)量濃度從0 增加到1 g /L，酸性紅B 降解率從43%增加到90%。
4. 2 多組分有機(jī)物的降解目前，對(duì)于多組分有機(jī)物進(jìn)行超聲降解的研究雖還比較少，但國(guó)外已有人對(duì)其進(jìn)行了初步的探討。C. Petrier 等人對(duì)濃度為0. 5 mmol /L 的氯苯和對(duì)氯苯酚的混合溶液，采用500 kHz 的超聲波進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)首先降解的是氯苯，只有當(dāng)氯苯少于0. 02 mmol /L時(shí)，對(duì)氯苯酚才開(kāi)始逐漸減少，氯苯在120 min 降解完全，而對(duì)氯苯酚在300 min 左右才基本完全降解[13]。
5 超聲波與其他技術(shù)的聯(lián)用
5. 1 超聲波技術(shù)與電解氧化聯(lián)合法[22]
單獨(dú)采用電解氧化法來(lái)處理有機(jī)廢水的時(shí)候，存在一些缺點(diǎn)，諸如有機(jī)物會(huì)在電極上發(fā)生氧化或還原，形成一層聚合物膜，從而改變電極表面的性質(zhì)，導(dǎo)致電極活性下降和電耗的增加;因大多數(shù)有機(jī)物在水溶液中溶解度很小，致使在反應(yīng)系統(tǒng)中多呈懸浮小顆粒存在，導(dǎo)致電化學(xué)反應(yīng)器的處理能力降低;有機(jī)物在溶液中的傳質(zhì)速率一般較小。當(dāng)采用超聲和電解聯(lián)用的時(shí)候，利用超聲的空化效應(yīng)，可在電化學(xué)反應(yīng)中，使電極不形成覆蓋層，或當(dāng)電極活性下降到一定程度后，用超聲波處理以
消除電極表面的雜質(zhì)，使電極復(fù)活;超聲還可使有機(jī)物在水溶液中充分分散，從而大幅提高反應(yīng)器的處理能力;利用超聲波產(chǎn)生的強(qiáng)化傳質(zhì)效應(yīng)，即超聲波能破壞液固界面上的滯流層，強(qiáng)化反應(yīng)物從液相主體向電極表面的傳質(zhì)過(guò)程，可消除由傳質(zhì)擴(kuò)散而引起的濃差極化。
卞華松等[23]采用超聲/電化學(xué)聯(lián)用技術(shù)，研究了硝基苯的降解過(guò)程，發(fā)現(xiàn)兩者存在協(xié)同作用，大大提高了降解效率。在電壓為10 V 的條件下，協(xié)同作用下的降解速度比兩種單一技術(shù)的加和要高一倍以上，經(jīng)過(guò)30 min 處理后，可以獲得93. 8%的去除率。
5. 2 超聲波技術(shù)與臭氧氧化法聯(lián)用
在超聲波與其它水處理技術(shù)相組合的工藝中，超聲與臭氧聯(lián)用技術(shù)，是研究很早也是應(yīng)用很多的技術(shù)之一。臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，能夠很好地分散并溶解于水中，在臭氧工藝中引入超聲波，可以提高臭氧的氧化能力，節(jié)約電能和臭氧的投加量[12]。陽(yáng)立平研究發(fā)現(xiàn)[24]，超聲聯(lián)合臭氧氧化，對(duì)高濃度苯酚溶液具有比較好的處理效果，在不控制反應(yīng)溫度、不調(diào)節(jié)溶液初始pH 值、臭氧混合氣體流量為0. 1 m3 /h、苯酚溶液濃度為1. 679 g /L( 對(duì)應(yīng)的COD 為4 000 mg /L)的條件下，采用超聲和臭氧聯(lián)合處理14 h，溶液的COD 去除率可達(dá)100%。而單一臭氧氧化只能使COD 降解率達(dá)93% 左右，超聲強(qiáng)化與臭氧氧化聯(lián)合有一定的協(xié)同作用。
5. 3 超聲波技術(shù)與過(guò)氧化氫聯(lián)用
陳偉等[25]研究了單一超聲波及超聲與過(guò)氧化氫聯(lián)用技術(shù)降解4 - 氯酚的效果，詳細(xì)探討了影響降解4 - 氯酚效率的因素:聲強(qiáng)、溶液pH 值、4 - 氯酚的初始濃度和自由基清除劑。超聲與過(guò)氧化氫聯(lián)用技術(shù)，對(duì)水中4 - 氯酚的降解率和TOC 的去除率，均比單獨(dú)采用超聲波要高。王海[26]等人也發(fā)現(xiàn):單一采用超聲波，4 - 氯酚的降解率為32. 4%，單一采用過(guò)氧化氫，4 - 氯
酚的降解率為19. 2%，采用超聲波- 過(guò)氧化氫聯(lián)合處理，4 - 氯酚的降解率達(dá)69. 7% 。
5. 4 超聲波技術(shù)與Fenton 聯(lián)用
Fenton 氧化法具有較好的處理水中難降解有機(jī)物的效果，但由于體系中有大量的亞鐵離子存在，過(guò)氧化氫的利用率不高，使有機(jī)污染物降解不完全，另一方面，引人了大量的Fe2 + 和Fe3 + ，形成了二次污染。研究表明，超聲與Fenton 試劑聯(lián)用，降解有機(jī)物的效果較好。姚忠燕[27]研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)enton 試劑對(duì)活性艷紅的超聲波降解有顯著催化作用，當(dāng)25 mg /L 的活性艷紅分別在超聲波單獨(dú)作用、超聲波和Fenton 試劑(FeSO4 5 mg /L，H2O2，8 mg /L)共同作用4 h 后，超聲波單獨(dú)作用的降解率僅為29%，而Fenton 試劑與超聲波共同作用時(shí)，活性艷紅的降解率達(dá)到81%。
5. 5 超聲波與零價(jià)鐵技術(shù)聯(lián)用
零價(jià)鐵技術(shù)，又稱(chēng)微電解、閃電解、鐵碳法等技術(shù)，是被廣泛研究和應(yīng)用的一種廢水處理技術(shù)。零價(jià)鐵技術(shù)對(duì)廢水的處理不夠完全，往往只是將大分子污染物分解為小分子污染物，將一種污染物轉(zhuǎn)化為其它污染物，而不能完全將廢水凈化。胡文勇[12]采用零價(jià)鐵技術(shù)與超聲波聯(lián)用對(duì)硝66 劉春陽(yáng)等. 超聲波技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用研究第22 卷第6 期基苯胺進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明，超聲波和零價(jià)鐵對(duì)降解對(duì)硝基苯胺具有協(xié)同作用，在對(duì)初始濃度為50 mg /L 的硝基苯胺分別在超聲波作用、零價(jià)鐵作用及U/Fe0 下，反應(yīng)90 min 后，其降解率分別為11. 8%、63. 7%、97. 5%。在U/Fe0 體系中，對(duì)硝基苯胺降解速率和降解率大大提高，首先在零價(jià)鐵作用下發(fā)生原電池反應(yīng)，硝基苯胺被還原為對(duì)苯二胺，再繼續(xù)被超聲波進(jìn)一步降解。
6 展望
超聲降解技術(shù)，對(duì)各類(lèi)有機(jī)物污水具有廣泛的適用性。它可以單獨(dú)使用，也可以與其它水處理技術(shù)聯(lián)合使用，在合適的條件下，有機(jī)物可以被礦化為二氧化碳和無(wú)機(jī)離子，是一種環(huán)境友好的水處理技術(shù)。煉油堿渣廢水，是多組分、高濃度、難降解的有機(jī)廢水，可以將超聲波技術(shù)或超聲與其他廢水處理組合技術(shù)，用于該股廢水處理的研究，真使該技術(shù)得到充分的應(yīng)用。
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