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多功能消泡剂价格

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详细介绍

多功能消泡剂

超声波处理造纸废水的研讨进展


    造纸工业是与国民经济开展和社会文明建造休戚相关的重要支柱产业,但其曾经粗放式的开展方式对环境构成了必定的污染。造纸工业的废水排放量大,未经处理的废水中含有很多的污染物,耗氧量大、色深味臭、具有必定的毒性。这些污染物对接收水体的质量构成必定的影响,甚至会破坏生态环境。造纸废水排放量大,成分杂乱,处理难度大。多功能消泡剂厂家介绍现在我国的废水处理技能首要分为3 种: 物理处理法、化学处理法和生物处理法。

    造纸工业的废水首要来源于3 个方面: 制浆废液( 黑液、黄液或红液等) 、中段废水( 包含洗浆废水以及漂白废水) 和造纸机白水。其间以制浆废液为主,制浆废液中的污染物约占总污染物发作量的90%。造纸废水中的首要有机污染物是木素、纤维素、半纤维素以及磺化、氯化木素等大分子有机物。其间,木素是结晶态和无定型态相间的、结构杂乱、包含有许多苯环基团在内的天然有机高分子物质,广泛存在于植物木质化组织的细胞壁中,填充在纤维素的间隙,添加植物木质化组织的机械强度,在自然环境中极难降解,这是构成制浆造纸废水难管理的首要原因之一。另一方面是废水中存在难降解的有机污染物,这些污染物不能选用微生物进行降解,或在任何环境条件下不能以足够快的速度降解而阻挠它在环境中堆集。造纸废水处理常用的一些处理方法因为本钱高,往往不能够在中型企业推行。越来越严重的工业污染迫使人们寻求更高效、低耗和低本钱的管理工艺和技能。

    运用超声辐照技能氧化废水中难降解有机污染物现已引起了国内外废水处理界的广泛重视。独自超声辐照及超声波与其他废水处理技能的联用工艺已成为废水中难降解有机污染物处理的一个簇新范畴。本文侧重介绍了近年来运用超声波处理造纸废水的原理、影响要素及研讨进展。

    1· 超声波处理废水的原理

    运用超声波处理废水中的化学污染物,尤其是生物难降解的有毒有机污染物,是近年来开展起来的一项新式的环境管理技能。该技能操作条件温文、降解速度快、运用范围广,能够独自或与其他废水处理技能联合运用,是一种很有开展潜力和运用远景的废水处理技能。

    1. 1 超声波处理废水的基本原理

    液体在超声辐照下会发生超声空化效应,即液体中的细小泡核在超声波效果下被激化,表现为泡核的振动、成长、缩短及溃散等一系列动力学过程。超声波处理废水中的有机物是一种物理化学降解过程,首要基于超声空化效应以及由此引发的物理和化学变化,首要有3 种途径: 自由基氧化、高温热解和超临界水氧化。

    此外,超声波的效果机理还包含声波的机械效应( 如传声介质的质点振动、加速度及声压等力学量) 、热机制( 声波传达时机械能的转化) 等,这些超声波效应也不容忽视。

    1. 2 超声波处理废水的影响要素

    因为空化效果与介质、压力、温度和频率等要素有关,因而这些要素也必然会对超声效应发生影响。所以在进行超声研讨和运用时有必要考虑超声波频率和功率强度、反响温度、外加压力、气体种类及其含量、液体的性质和反响器等要素。

    1. 2. 1 空化阀值

    使液体发生空化的低声强或声压幅值称为空化阀值。空化阀值巨细与液体中细小气泡核半径、液体黏滞性、液体温度、压力、液体含气量以及超声波频率有关。

    由理论计算,水中构成空化泡的声压幅值( 空化阀值压力) 很大,但实践上,因为液体中总是存在一些张力强度单薄的点,使得液体的空化阀值要比理论值小得多。液体的超声空化首先从液体中张力强度单薄的当地开端,因为热摩擦、质点的振动或其他原因出现细小的空化泡,在声波负压半周期,空化泡成长、胀大; 在声波正压半周期,长大的空化泡溃散、破裂,然后构成空化现象。

    1. 2. 2 超声波频率

    研讨标明,当超声波强度必守时,超声波的频率添加,液体介质中的空化泡减少,空化效果下降,超声化学效应也相应下降。但又有研讨标明,高频超声波有助于进步超声降解速度。事实上,超声波频率的挑选与被降解有机物的结构、性质以及降解过程有关,并不是所有高频超声波都有利于有机物的降解。

    1. 2. 3 超声波功率强度

    超声波功率强度( 单位W/cm2 ) 是影响超声波降解的一个重要要素。一般当超声波频率必守时,超声波的功率强度添加,超声的化学效应也增强,超声波降解的反响速率也相应地添加。但并不是超声波的功率强度越大越利于化学反响,一般要求超声波功率强度能够在液体介质中引起足够的空化效果即可。研讨标明,超声波降解速率随超声波功率强度的增大有一个极大值,当超过极大值时降解速率随超声波功率强度的增大而减小。

    1. 2. 4 溶液性质

    溶液性质包含溶液黏度、表面张力、pH 值以及盐效应等,这些都会影响到溶液的超声空化效果。溶液性质对超声波处理废水的影响如下: 黏度太高不利于超声降解; 表面张力越大越有利于超声降解,当溶液中有少数的表面活性剂存在时,不利于超声降解[13]; 溶液pH 值对溶液的物化性质影响较大,进而会影响到超声降解的速率; 溶液pH 值关于有机酸碱性物质的超声降解具有较大的影响。此外有机物浓度对超声降解也有较大的影响,一般认为跟着浓度的升高,反响速度降低。超声辐照对易挥发、憎水性的化合物更有用。

    1. 2. 5 反响温度

    溶液温度升高会导致气体溶解度减小、溶液黏度下降、表面张力降低和饱满蒸汽压增大,降低了空化强度,然后影响反响速度。一般声化学效率跟着温度的升高而呈指数下降,因而为了更有用地运用超声波,在超声化学实验中一般尽可能地在较低温度下( 小于20℃) 进行。

    1. 2. 6 溶液中溶解气体

    溶液中是否含有气体、含有什么类型气体以及气体的量等,对空化效果及超声化学的影响都比较大。一般来说,体系中的气体越多,越容易发生空化泡。在超声辐照过程中,向溶液中鼓气,有利于进步废水的处理效率。在超声波处理废水的过程中,运用单原子稀有气体一般都能进步降解的速率和程度。研讨标明,Ar-O2混合气体降解对硝基酚时,可获得比独自运用Ar 或O2为溶液饱满气体时更好的降解效果。

    1. 2. 7 超声波反响器结构

    因为超声波的传达和发生空化效应的强弱与反响器结构密切相关,故杰出的反响器规划是降低处理本钱的一个有用途径。研讨标明,双频超声反响器比单频超声反响器的空化效果好,平行规划的反响器比笔直规划的效果好,与双频体系比较,三轴对称的声场能极大地进步声能效率。

    1. 3 超声波技能与其他技能的联合运用

    因为超声波具有清洁、高效且操作简单等长处,不少研讨者将其运用于水污染操控范畴,用其降解水体中难生化降解的有毒有机污染物。虽然运用超声波具有高效、清洁的长处,但其能耗较高,费用较大。如果把超声波作为一种强化手段,就能够用低频率、小功率的超声波和其他技能联用来处理废水中污染物,这样既高效又低耗。这些联用技能有很多,包含超声波-光催化联合技能、超声波-臭氧联合技能、超声波-电化学联合技能、超声波-H2O2联合技能、超声波-Fenton 试剂联合技能、超声波-臭氧-UV联合技能和超声-化学氧化联合技能等,经过这些技能的联合运用能更快地降解化学污染物质。而且只要条件恰当,这些联用技能能够彻底地把有机物转化为CO2和无机离子,不会发生二次污染问题。因而,这些联合技能是环境友好型的废水处理技能,具有杰出的开展运用远景。

    2· 超声波处理造纸废水的研讨进展

    以造纸黑液为目标,研讨了超声涉及超声波-H2O2、超声波-Fenton 联用技能对造纸废水的处理效果,探讨了超声波频率、电功率、造纸废水初始浓度、超声时刻等要素对造纸黑液超声降解效率的影响。实验结果标明,超声辐照能够将造纸废水中大分子难降解有机污染物部分分解为小分子有机物,超声波频率为40 kHz 时超声空化效果优于超声波频率为20 kHz 的超声空化效果,造纸黑液降解率与超声时刻成正比; 初始浓度对超声降解效果有必定影响,加入H2O2和Fenton 试剂可进步降解效率。运用超声波结合厌氧生化法处理碱法草浆黑液,研讨发现与单一的厌氧法处理比较,超声波的引进能进步CODCr去除率,并能增强污泥活性,活性期前移,大大进步了反响器容积负荷率,为进一步微生物降解创造了有利条件。把超声波引进生化处理过程中,选用沉积超声波气浮-接触氧化工艺,使得CODCr的去除率达94%以上,而且省去了污泥回流及酸碱调节等工艺过程,降低了运转本钱,具有推行运用价值。

    运用超声波和Fenton 试剂对某厂生化处理后的竹浆中段废水进行处理,结果标明,超声波-Fenton 试剂联合处理的效果比两者独自处理效果之和还要好,超声波频率为28 kHz 时的处理效果优于超声波频率为15 kHz 时的处理效果; 废水初始pH 值为3,Fe2 + 浓度为60 mg /L,H2O2浓度为2 mg /L,超声时刻7 min,中段废水的脱色率为87. 5%,色度指标显着低于国家工业废水排放规范; 超声波功率在200 ~ 1000 W 范围内增大,有利于进步处理后中段废水的脱色率和CODCr去除率。

    经过超声波-臭氧氧化实验对造纸废水CODCr去除率进行研讨,结果标明,臭氧的进气流量、超声波功率、pH 值、初始CODCr浓度都会对超声波强化臭氧氧化的效果发生影响,CODCr最高去除率可达87. 6%。超声波强化臭氧氧化体系对CODCr的去除率显着比独自运用超声波和独自运用臭氧氧化体系高得多,即超声波强化臭氧氧化体系存在协同效应。同样选用超声波强化臭氧技能处理造纸废水,结果标明,CODCr的去除率跟着超声功用的增大而增大,在必定条件下,超声波强化臭氧技能的CODCr去除率为87. 3%,而单一臭氧氧化技能的CODCr去除率仅为36. 3%,前者比后者高51%,具有显着的优越性。考察了超声波、微电解以及其联合效果对制浆造纸废水的处理效果,结果标明,微电解法独自处理速率较慢,在pH 值为4、铁炭质量比为10∶ 1 的条件下,反响120 min,CODCr的去除率仅为60. 6%; 而在相同的处理条件下,超声强化微电解效果对处理制浆造纸废水有显着的协同效应,反响10 min,CODCr的去除率达90% 以上,色度的去除率达97. 3%,大幅进步了COD 去除率,缩短了处理时刻。

    3 ·多功能消泡剂厂家介绍结语

    运用超声波将废水中有毒、难降解有机污染物转化为CO2、水或小分子有机物的超声空化技能,具有设备简单、操作方便等长处。但因为其能量转化率较低和能耗较大等原因,现阶段该技能仅适用于有毒、难降解有机污染物的预处理或饮用水和地下水的处理。现在,超声波降解造纸废水的技能尚处于根底理论研讨阶段,对实践中多组分难降解物质体系在降解机理、物料平衡、反响动力学、反响规划放大等方面有待深入研讨,使其终究成为一种适用、高效和低本钱的造纸废水处理技能。


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