超聲波污水處理的方法精選(九篇)

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第1篇：超聲波污水處理的方法范文

關鍵詞：超聲波；水處理；影響因素

中圖分類號：K826文獻標識碼： A

前言

隨著我國經濟的快速發(fā)展，工農業(yè)生活用水的增加及大量污水的排放，是現在我們國家不得不面對的重要問題。隨著俄科技的進步，一些新興科學技術被廣泛應用于水處理中。其中超聲波技術廣泛應用于生產、生活的各個領域，特別是上世紀90年代以來 ，超聲波污水處理技術獲得迅速發(fā)展 ，取得了較大進展。利用超聲波處理污水，主要是對污水中含有的化學污染物特別是一些有機物進行降解，這是最近幾年研究出來的新型高科技技術。這種技術在溫和的條件下，可以快速的對污染物進行降解，并且它有廣泛的適用范圍，因為它不但可以單獨使用，還可以結合其他水處理技術共同對污水進行降解，同時這種新型技術不但充分吸收了Advanced oxidation technology（高級氧化）污水處理技術的特點還具有超臨界氧化

等技術的特點，有著廣泛的發(fā)展前景。

1 超聲波污水處理工作機理

超聲波是人耳聽不到的，因為它的頻率超過了16KHz。超聲波一般是指大于 16kHz，能量集中、沿直線傳播的高頻機械波。當一定強度的超聲波在水或者其他介質傳播時 ，會

產生一系列化學、光學、電學等反應。基于這些反應 ，超聲波具有主要四大物理效應可以在污水處理過程中完成降解、氧化反應去除污水的有害物質。當聲的強度達到很過高時，將打破液相分子相互之間的吸引，形成空化核，當然這些是在疏松的半周期內而言的。空化核的生命周期僅為0.1us，在它爆炸的時候局部能夠產生大約4000K的高溫、100MPa高壓、強烈的微射流（速度約110m/s），這就是我們所說的超聲空化。在這些條件下，空化氣泡內的有機物便會發(fā)生各種反應，比如在高溫條件開始分解（pyrolysis），出現斷裂化學鍵的現象，自由基反應等。

2 超聲波處理污水的影響因素

超聲波技術通過引起一系列的化學、物理反應來對污水進行處理，在其反應過程中，必須要求適合的降解條件，如果某一方面的條件達不到，那么降解就難以繼續(xù)進行，所以我們必須努力避免各種影響降解的因素，為超聲降解營造出合適的條件。具體影響因素如下：

（1）超聲功率強度：在降解過程中，反應的速率并不是一成不變的，一般情況下，超聲功率強度越大，反應速率就會越快，但是這種增加不會一直持續(xù)下去，當功率強度達到一定程度時，再繼續(xù)增加強度反而帶來反應速率的遞減。

（2）超聲波頻率：研究表明，由于聲源頻率越高，OH自由基的產率越高，所以，一般超聲波頻率越高將會越有助于超聲降解速度的提高，但也并不符合所有情況。

（3）反應器的結構：設計反應器時應該堅持在輸出功率恒定的條件下以混響場強度盡可能高的原則，從而增強空化的效果。反應器的工作方式既可是間歇的也可是連續(xù)的，我們可以在反應器內外兩側安裝聲波產生元件，可以組合相同或不同頻率。沈壯志等人經過實驗研究證明，與單頻超聲相比，雙頻超聲的空化效果要好，平行的效果好過垂直的。三軸對稱與雙頻系統相比，其聲場將有助于聲能效率的極大提高。

（4）液體的性質，超聲空化受液體性質的影響較大，例如當溶液粘性過大時，能

夠吸收部分聲能，從而對空化閥值產生影響；當表面張力過大時，會較難形成空化核；當降解酸堿性有機物時，pH值的影響便會增加。

（5）溫度，溫度會影響降解的速度以及降解的程度大小，所以說溫度的高低對超聲空化反應的影響非常大。由于過高的溫度會減小氣體溶解度、降低表面張力、增大飽和蒸氣壓，這些都不利于超聲空化。一般隨著溫度的升高聲化學效率呈現指數下降，所以說，一般在低于20℃的條件進行聲化學過程，也就是說要在室溫條件下進行超聲降解實驗。

3 超聲波及其聯用技術相關應用

超聲波降解要走向工業(yè)化 ，仍存在能耗大、費用高、降解不徹底等問題。因此 ，研究超聲波和其它污水處理方法的聯用技術是目前超聲波實用化的重要手段。超聲波聯用有很多種類，下面簡單介紹幾種常用聯用技術。

（1）超聲 / 臭氧聯用技術。超聲 / 臭氧聯用技術是超聲波污水處理技術中研究最多、最早的技術之一。臭氧作為一種強氧化劑可以單獨使用于水處理。超聲波加入之后可以使臭氧能夠很好地溶解與分散在水中 ，提高臭氧氧化能力 ，節(jié)約電能 ，減少臭氧的投加量。目前 ，已有眾多研究成果表面 ，超聲波可以減少 50% 的臭氧投放量 ，其工作的機理在于超聲波可以分解臭氧產生大量的?OH 自由基 ，提高臭氧的氧化還原能力 ，達到去污功效。

（2）超聲 /H2O2聯用技術。超聲 /H2O2聯用過程中 ，超聲既可以起到反應物 ，也可以起到催化劑的雙重作用。超聲可使有機分子降解 ，可以作為一種反應物 ；超聲使 H2O2

分解生成有效的氧化自由基 ，從而導致有機物發(fā)生一系列的氧化降解反應 ，因此 ，有時一種催化劑。需要注意的是 H2O2的量必須保持一定值。因為 H2O2在反應中是起到自由基的清除劑作用 ，如果含量過大 ，反而會使水中的自由基數量減少。

（3）超聲 /Fenton 聯用技術。實驗表明 ，在超聲 /Fenton 體系中加入 H2O2催化劑 ，其超聲降解效果更佳 ，COD 去除率更高。使用超聲 /Fenton 體系 ，加入 H2O2催化劑后降解甲基丁基醚試驗中 ，當 H2O2濃度為 0時 ，Fenton 沒有對甲基丁基醚起到分解作用 ；當H2O2濃度達到一定時 ，分解作用增大 ；當超過一定閥值時 ，降解作用減低。因此 ，使用超聲 /Fenton 聯用技術的作為催化劑的 H2O2的濃度應為最優(yōu)值。

（4）超聲 / 磁化學聯用技術。利用磁的化學效應 ，可以有效地提高 HO 的濃度 ，大大強化了超聲處理效果。國內已經有學者申請了此方法的廢水處理的發(fā)明專利。目前 ，還有許多超聲波聯用技術 ，例如超聲 / 脫附聯用技術、超聲 / 生物聯用技術、超聲 / 濕法氧化聯用技術、超聲 /微電場聯用技術、超聲 / 光化學聯用技術等等

4超聲降解的研究現狀

目前相關學者已經對多種超聲降解物做出研究，比如單環(huán)、鹵代脂肪烴、多環(huán)芳烴等有機物，而且也包括一些農藥類物質、天然有機物類、酚類物質以及染料等。雖然在目前應用最廣泛的降解方法是超聲降解，但是各種有機物在同一降解條件下的響應程度是不同的，這是因為被降解分子的結構、降解機理等性質不同，因此，我們必須針對不同的物系研究出不同的降解條件。

結束語

超聲降解技術能夠適應各類有機物，應用極其廣泛，它既能夠單獨使用也能夠結合別的水處理技術使用。并且，在合適的條件下，它可以將有機物徹底礦化，形成無機離子與二氧化碳。這種技術具有環(huán)境友好型的特點，所以其發(fā)展前景非常廣闊。要實現超聲降解技術的工業(yè)化，就必須要做到：聲能的高利用效；聲解的高速率、高水平；避免產生有毒中間體或最終產物，要做到這些就必須設計出合理的超聲波反應器。同時，聯合超聲降解同其他降解技術一起使用的辦法，也具有廣闊的前景。例如，超聲降解聯合（電）化學氧化、光催化降解（吸附）等技術，這種方法的基本思想即耦合對象選擇時的影響因素是“超聲波引起的多種化學效應以及機械效應，我們要充分利用這些反應帶來的效果，其中機械反應能夠在非均相體系中發(fā)揮最大地作用?！?/p>

參考文獻：

第2篇：超聲波污水處理的方法范文

關鍵詞：多聲道超聲波流量計；原理；使用；維護

中圖分類號：P631.5 文獻標識碼：A 文章編號：

前言：污水處理廠擔負著處理蘭州石化公司污水處理和動力廠、石化廠生產用水供水的重要作用，污水來水流量和供水流量的測量至關重要，流量表使用、維護的好壞嚴重關系著生產，通過對該流量表四年的使用和維護，我們發(fā)現了該表在使用中存在的一些問題，通過分析我們解決這些問題，保證了生產正常穩(wěn)定運行。

1基本情況簡介

污水處理廠化工污水處理部和低溫水處理部在蘭州石化系統中起著非常重要的作用，多聲道超聲波流量計用在污水來水量和地下水的輸送流量測量上。在這兩個裝置中，我廠共使用了一臺UR-Ex1000型五聲道超聲波流量計和兩臺UR-Ex1000型三聲道超聲波流量計。

多聲道超聲波流量計測流精度高，一般來說一臺五聲道超聲波流量計在充滿水的管道中其測流精度可達±0.5%。多聲道超聲波流量計的核心部件是一臺微處理器（微型計算機），因此它能夠實現流量的在線自動連續(xù)測量，能夠進行數據遠傳和計算機聯網，實現數據共享。

2多聲道超聲波流量計的測流原理

首先，分析一下單聲道即一對換能器超聲波流量計的情況。其測流原理，如圖1所示。

設換能器、與水流方向的夾角為θ，水的流速為且不考慮橫流的影響，聲道長度為L，超聲波在靜水中的聲速為C。當p1發(fā)射超聲波P2接收時，超聲波的順流傳播時間為：

（1）

當發(fā)射P2發(fā)射P1接收時，超聲波的逆流傳播時間為：

（2）

逆順向傳播的時間差為：

[作者簡介]卓衛(wèi)周（1983-），男，陜西省武功縣人，大學本科，助理工程師，電話0931-7981178，電郵

（3）

因為COSθ≤1而且V2

（4）

受水溫變化的影響，聲速C在淡水中會在1400~1500m/s之間發(fā)生變化，為了消除溫度變化的影響，將C用L和T1、T2代換。

因為

這里

由式（4）可得：

（5）

由（5）式計算出來的流速是超聲波傳播路徑上的線平均流速。對于測流斷面很小而且流態(tài)很好的場合，如對于有很長直管段的小口徑管道，當流速在一定范圍內時，可以求出線平均流速和面平均流速之間的相關系數，進而求得流量。但對于測流斷面較大、流量也比較大而且流態(tài)分布比較復雜的情況而言，很難找出線平均流速和面平均流速之間的相關系數。在這種情況下，就必須用多聲道超聲波流量計進行測流。

對于多聲道測量，由式（5）求出線平均流速，再用加權積分計算出面平均流速和流量，即：

（6）

（7）

式中： 為面平均流速；Ki 為第i 聲道加權積分系數（i=1，2，3，4）；Vi 為第i 聲道線平均流速（i=1，2，3，4）；S為管道橫截面面積；Q為測流斷面流量。

3主要存在問題

從這三臺流量計使用至今，出現過如下問題：

（1）聲道長度L測不準引起的誤差：因為線流速V與聲道長度L成線性關系，所以L的任何誤差都將給V帶來相同的誤差。

（2）聲道角θ測不準引起的誤差：因為與COSθ成反比，所以θ的測量誤差也會引起線流速的誤差。如當θ=45°時，θ角有1°的誤差將會造成1.7%的線流速誤差。

（3）當流線方向與測量斷面軸線不平行時，類似于聲路角的測量誤差將表現在流速中。這一效應稱為橫流誤差，通常是由上游有彎曲流道、流道形狀及大小的變化或者障礙物離測量斷面太近引起的。

（4）沿任一聲道傳播的超聲波信號除正常傳播損失外，還會由于液體中夾帶汽泡、泥沙，或者由于換能器表面磨損、換能器表面附著水生物，或者掛上雜物等而產生衰減和失真。

（5）在排放化工污水的生產廠出現吹掃檢修時，來水中固體較大顆粒含量比較多，嚴重影響流量的測量波動非常大，甚至造成換能器不工作。

（6）換能器的性能退化也會嚴重影響測量。

（7）供電質量存在問題造成元器件損壞無法工作。

4主要問題的分析及解決

總結引起這些問題的主要原因，主要涉及到以下方面：

（1）首先在流量計的安裝過程中，采用專用安裝測量工具或使用高精度的經緯儀、鋼尺對每一對換能器的聲道長度進行多次測量取平均值作為準確值，這樣可使聲道長度誤差保持在0.1%以下。采用高精度激光經緯儀對換能器定位，可使聲道角的測量誤差小于0.03°。在測流段的多個相鄰斷面上多次測量管道的截面積并用其平均值作為準確值，可基本上保證流量誤差小于0.2%。在有條件的地方，例如對于直管段很長的鋼管，當其半徑不很大而且具備施工條件時，可在鋼管上安裝“測量管”，測量管的內徑與被測管道的內徑完全相同。其次是在每次清洗或更換換能器后對聲道長度L進行標定。

（2）經過為期一年的觀察，三臺超聲波流量計在工藝介質比較正常的環(huán)境下正常運行半年后，其換能器表面就會被水中的一些雜質覆蓋而無法工作。解決方法一是定期對其換能器進行清洗，二是原換能器55mm長度，其表面和管壁會形成一個凹槽，如圖1所示容易沉積雜質，先把換能器更換為65mm長度后，如圖2所示，就不容易沉積雜質可延長正常運行時間。

圖1 圖2

（3）對于橫流誤差，我們采取兩種方法予以控制：① 將聲道定位在盡可能遠離測量流道的彎曲部。當這一條件不具備時，應將聲道定位在與彎曲部的平面垂直的位置，以盡量減少橫流誤差。② 另一種可選擇的辦法是在與原聲道相同的高程上增加同等數量的聲道，但安裝的角度相反，如圖3所示。

假設：兩個聲道長度都等于L，原聲道角=θ=Ф=45°，實際流速方向角=θ'=43°、Ф'=47°，實際流速=V，測得：

這里K = 2VL/C2

正確值應為：ΔT = KCOSθ

相對誤差

若設置第二個交叉聲道，則第二個測量值為ΔT =ΔT'=KCOSФ'

相對誤差

平均相對誤差為

E=（E1+E2）/2 ≈-0.0012

可見，在采用交叉聲道測流時，橫流誤差可被恰當地抵消。

（4）在生產廠檢修時經過觀察在這段時間中化工污水入口UR-Ex1000型五聲道超聲波流量計基本上無法運行，因為這種時差式超聲波流量計適用于水質比較清的介質，在生產廠運行正常時運行良好，但來水水質一發(fā)生變化，大的固體顆粒含量比較多時就無法正常工作。為解決這種問題在入口處在增加一臺多普勒式超聲波流量計，在生產廠出現檢修吹掃時就可以用它來正常監(jiān)測來水流量。

（5）經過觀察大約兩年時間換能器就會出現老化的問題，所以必須定期更換換能器。

（6）在生產運行過程中出現過幾次元器件損壞的問題，原因是供電質量不好，所以我們在表的供電前端加了一個電源保護器后，大大的提高了元器件的壽命。

5結論

經過我們的認真分析和總結，UR-Ex1000超聲波流量計存在的問題得以基本上解決，運行良好，滿足了工藝生產的要求。

第3篇：超聲波污水處理的方法范文

在實際應用中，污水的排放仍然沿用粗放式的計量模式，廠礦企業(yè)都是以上水作為污水處理費的繳納依據，許多污水處理廠的進出水計量也處于不受控的狀態(tài)中，加強污水排放監(jiān)測，是解決環(huán)境問題的一個重要的問題，而掌握適用于污水計量的方式的方法更是解決這一問題的關鍵所在。

關鍵詞：污水；在線流量；計量方法

一、企業(yè)污水流量計檢測的方法

目前，企業(yè)用于污水計量的流量計主要是電磁流量計、超聲波流量計、明渠流量計三種。這幾類流量計的實驗室檢測技術已經相當成熟，檢測結果精度能完全滿足用戶要求。但是此類流量計在現場檢測時，被測流體情況復雜且流態(tài)不穩(wěn)定對測量結果均產生一定的影響，同時檢測條件的不穩(wěn)定也給測量精度帶來不利影響。其次企業(yè)排污管線的布置情況不一，環(huán)境不盡相同。所以要想對污水進行精確計量一定要結合現場條件，選擇不同的檢測方法。

二、計量方法的選擇

流量計傳統的計量方法是在實驗室流量校準裝置進行計量，但是污水處理流量計由于口徑大，體積重，而且全天候在線運行，無法拆卸送實驗室校準，在線計量是第一選擇。根據現場情況，選擇合適的校準方法是至關重要的，流量計使用現場的條件決定了計量方法的選用。目前為止，適合的檢測方法有兩種，分別是流量計比對法和容積比較法。其中比對法又分管道式流量計比對法和明渠流量計比對法，分別適用于管道式流量計和明渠流量計。

下面對這幾種計量方法的適用條件以及具體計量過程逐一詳細說明。

（一）超聲波流量計比對法

1.適用條件

①流量計準確度等級一般為1級以內；

②管道式流量計（包括電磁流量計和超聲波流量計）；

③管道材質傳播超聲波信號良好；

④應保證流量計在正常使用時，其流速在1m/s以上，對于較臟的污水，流速應在2m/s以上。

⑤在同一管道上有滿足超聲波流量計安裝條件的直管段。

2.具體計量過程

將超聲波流量計標準安裝在符合要求的管道上，比較標準流量計與被校流量計的流量值，得出被校流量計的示值誤差。

3.影響因素

①直管段的長度以及水流的穩(wěn)定性；

②管道內壁的襯材、清潔程度、包括凹痕、積垢和起皮等現象都會影響到信號的采集以及校準的不確定度；

③管道外璧是否清潔干凈，是否除去銹跡、油漆，是否選擇了管材致密部分進行傳感器安裝；

④管道中水流有氣泡，氣泡會影響超聲波流量計的測量；

⑤管道是否滿管（管道始終充滿液體）；

⑥管道內液體的雜質是否過多；

⑦探頭是否和管壁接觸嚴密，耦合劑是否涂抹均勻，保證傳感器和管壁之間無氣泡存在。

（二）明渠流量計比對法

1.適用條件

①明渠流量計的不確定度：1%--6% ；

②確保液位傳感器標準段清潔，無淤泥、無雜物；

③過堰槽水流為自有流狀態(tài)，即量水堰槽下游水位低于某一限制水位，使堰槽上游水位與流量呈單值關系；

④堰槽嚴格按照國家相關規(guī)程要求，并按照要求的規(guī)格和尺寸安裝；

⑤明渠流量標準裝置及標準流量計的流量不確定度小于被檢流量計流量不確定度的2倍以上；其流量測量范圍大于或等于被檢流量計的流量測量范圍；

⑥明渠試驗段長度應大于被檢流量計要求的行近渠槽長度，被檢流量計的有關技術要求，裝置均能給予滿足。

2.具體計量過程

將明渠流量計標準裝置的液位傳感器按照要求安裝在堰槽的合適位置。明渠流量計標準裝置配套的軟件會根據液位計算流量。同時比較標準裝置的液位、流量值和被校流量計的液位、流量值，得出被校流量計的示值誤差。

3.影響因素

①明渠收縮段和擴散段的長度規(guī)格；

②明渠內壁的清潔程度，包括積垢和起皮等現象；

③明渠內水流的狀態(tài)和溫度。

（三）容積比較法

1.適用條件

①具有規(guī)則的處理池，且容積足夠大；

②進出水可通過閥門控制，且處理工藝允許此處理池放空或者放滿污水，而不影響污水處理廠運行；

③處理池不滲漏；

④進出處理池的污水只經過被校準的流量計而不經過其他管路。

2.具體計量過程

將污水處理池中的一定深度（超過1m）的污水經出水流量計排出或者經進水流量計排入，忽略蒸發(fā)量，確保反應池中的水在到出水流量計之前或者從進水流量計進入后無滲漏，比較流量計在此段時間內的累積量和反應池中液面的高度差所的污水體積量，進而得出被校流量計的示值誤差。

3.影響因素

①溫度過高會使污水產生蒸發(fā)，所以要注意選擇一天當中溫度合適的時間段；

②計量過程中確保進出處理池的污水不經過其他管路。

三、結論與建議

（1）監(jiān)管部門加強監(jiān)管，主要是簽封和流量計系數，要定時檢查，確保校準后不會隨意更改。

（2）企業(yè)設計和施工單位在建設期應該充分考慮后期校準的問題，預留校準井或者位置。

（3）企業(yè)的流量計應嚴格按照使用要求安裝，保證前后直管段的長度足夠，這樣才能保證流量計的基本性能。個別企業(yè)因為流量計安裝不符合要求，導致后期的各項計量信息都不能完全保證，從而影響到流量計的準確度等級不能達標。

（4）要定期維護和清潔，保證流量計工作環(huán)境不受外界環(huán)境因素影響，正常運行。

參考文獻：

[1]楊波，馮曉虹，趙飛。淺談污水處理廠電磁流量計的檢測。水世界-中國城鎮(zhèn)水網

[2]蔣宇晨，趙順剛，蔡苑，袁雄鶴。超聲傳感器在明渠流量計中的應用。自動化儀表第21卷第7期，2000，7

第4篇：超聲波污水處理的方法范文

通過溶胞強化細菌自身氧化速率

通過強化細菌的隱性生長也可以達到污泥減量的目的。所謂隱性生長是指細菌利用衰亡細菌所形成的二次基質生長，整個過程包含了溶胞和生長。利用各種溶胞技術，使細菌能夠迅速死亡并分解成為基質再次被其他細菌所利用，是在污泥減量過程中廣為應用的手段。促進細胞溶解，在傳統模型中可以認為是增大了細胞衰減速率，這樣可以降低剩余污泥的產量。通常可在傳統活性污泥法工藝流程中的污泥回流過程中增加相關處理裝置。

1物理溶胞技術

1)壓力

利用壓力溶胞的原理，使細菌的細胞壁在機械壓力的作用下破碎，釋放出細胞內所含的物質。將壓力溶胞技術應用于活性污泥內源呼吸階段能減少污泥的產量使二沉池污泥減少50%，改善污泥的沉降性能和污泥的脫水性能。此外，還可以利用滲透壓由高到低的改變造成水大量進入細胞，導致細胞破裂。

2)加熱

利用加熱加速細胞溶解的技術在挪威一個大規(guī)模污水處理廠中得到應用。近年來已經開展的與膜—生物反應器相結合的工藝，對其中污泥活性、產率系數、溶胞產物及其消耗，細胞內物質的釋放、不同溫度下對細菌的殺滅速率等方面的研究都有所涉及。在65～90℃時細胞壁被破壞，污泥經熱水解處理（90℃，停留3小時）后大部分細胞被殺死，細胞內所含物質釋放并被溶解，促進了微生物的隱形增長，污泥產量減少了60%，污泥產率為0.17kgMLSS/kgCOD。然而加熱技術處理過程會產生大量臭氣；另外，熱—化學聯合處理技術需維持高溫和高PH，因而對設備具有腐蝕性，因此該技術大規(guī)模的應用受到一定的限制。

3)超聲波

超聲波法是利用超聲波在液相中產生空化作用，破解污泥絮凝體物、分解細胞、釋放細胞物質和胞外聚合物。超聲波25～30kHz通過交替的壓縮和擴張產生空穴作用，以微氣泡的形成、擴張和破裂達到壓碎細胞壁、釋放細胞內含物的目的。超聲波處理只是從物理角度對細胞進行破碎，但與投加堿相比具有在短時間內有迅速釋放細胞內物質的優(yōu)勢，但在固體碎屑的水解方面卻不如投加堿和加熱。堿—超聲波處理技術可以改善單獨物理工藝（熱、超聲波）的缺點，提高處理效率。由于超聲波的作用受到液體溫度、粘度、表面張力以及超聲波發(fā)生設備的影響，使得超聲波法存在聲能利用效率低和能耗大的問題，但該工藝與其他污泥處理和處置工藝聯合使用，將會具有廣闊的應用前景。

2化學溶胞作用

1)酸、堿

酸或堿的作用是在抑制細胞活性的同時，使細胞壁溶解釋放細胞內物質，使其能夠容易被其他活性污泥所利用。相同pH條件下，H2SO4的溶胞效果要優(yōu)于HC1，NaOH的效果要優(yōu)于KOH；在改變相同pH條件下，堿的效果要好于酸，這可能是由于堿對細胞的磷脂雙分子層的溶解要優(yōu)于酸的緣故。如果將加熱和堿處理相結合(pH=10，60℃，20min)，細胞溶解最穩(wěn)定，污泥量是常規(guī)活性污泥法的38%-43%，可以收到較好的溶胞效果。

2)臭氧

臭氧具有較強的氧化性，可以與污泥中的絕大部分化合物發(fā)生直接或間接反應，破壞不容易被生物降解的細胞膜、細胞壁等，使細胞內物質能較快地溶于水中，同時氧化不容易水解的大分子物質，使其更容易為微生物所利用。Sakai等人研究表明，回流速率(回流污泥流量和曝氣池體積之比)為0.3d-1，臭氧濃度在0.02mgO3/mgSS以上時，可以達到污泥的完全減量化。Kamiya等人采用間歇式臭氧處理污泥，以減少臭氧量和控制污泥膨脹，結果表明，間歇式所需臭氧量僅為連續(xù)式的30%，污泥產量減少50%，并能有效改善污泥的沉降性，因此臭氧投加劑量和投加方式是今后一個重要研究方向。但利用臭氧處理回流污泥可能存在以下問題：(1)氮和磷的去除效果不好，在傳統的污泥減量系統中，污泥的碳化雖可以被臭氧氧化，但是氮和磷卻因為臭氧的氧化作用而溶解在污泥上層清夜中，導致出水氮磷濃度升高；(2)不排泥條件下，污泥中重金屬的含量和傳統活性污泥法相比，有一定增加；(3)降低活性污泥的氧化效率，是一些難降解的有機物隨水流出，出水SS濃度要稍高于傳統活性污泥法(約2-15mg/L)；(4)臭氧氧化作用不具有選擇性。(5)為了保證曝氣池中生物對二次基質的利用，需要增加曝氣量，但是從污水處理和污泥處理總費用上衡量要比傳統傳統方法低。

3)氯氣

利用氯的氧化性使活性污泥中微生物細胞壁破裂，促進溶胞。Saby等人在氯的投加量為0.066gC12/gMLSS，接觸時間為1-10min條件下處理污泥，通過35d的連續(xù)試驗，發(fā)現由于氯氣的氧化，曝氣池中的MLSS在TS中的比例降低5%-10%左右，污泥絮體平均直徑有所降低，而且粒徑分布更集中，氯化后污泥減量65%左右，但污泥沉降性能差，出水中溶解的CODcr顯著增加。雖然氯氣比臭氧便宜，但氯氣能夠和污泥中的有機物產生反應，生成三氯甲烷(THMs)等氯代有機物，因此制約了氯氧化技術在實際工程中的應用范圍。

3生物溶胞

生物溶胞技術，可以投加能分泌胞外酶的細菌，也可以直接投加酶制劑或抗菌素對細菌進行溶胞。酶一方面能夠溶解細菌的細胞，同時還可以使不容易生物降解的大分子有機物分解為小分子物質，有利于細菌利用二次基質。投加的細菌可以從消化池中選取，也可以從溶菌酶方面考慮，甚至包括特殊的噬菌體和能分泌溶菌物質的真菌。但是在污水處理中投加酶制劑或是抗菌素在費用上不太現實。

其它減量方法

1淹沒式生物膜法

通過在污水反應池中投加填料，利用在填料上生長的生物膜進行污泥減量處理。王寶貞等在設計使用了淹沒式生物膜曝氣池生物工藝，在運行一年中沒有剩余污泥的產生和排放。肖仲斌等進行了試驗研究，發(fā)現可以較好的降低污泥產量。

2二氧化氯氧化

其原理與臭氧相似，通過強氧化作用破壞細胞并氧化污泥。傅金祥等試驗后發(fā)現每克干污泥投加10mgClO2能使活性污泥處理系統1個月不排泥，但是出水色度、濁度、COD有所升高。SBR系統50%的剩余污泥經ClO2處理回流后，可使系統污泥減量35.5%。

3接種酶或生物制劑

接種嗜熱酶或者生物制劑，與原有的活性污泥結合進行處理。趙維納等在剩余污泥中接種了嗜熱菌的馴化種泥，發(fā)現在65℃，處理120h后，TSS和VSS的最大溶解率可分別提達31.94%和48.04%。李俊等使用MCMP生物制劑在某污水廠進行生產性試驗后，系統運行6個月沒有外排污泥。

4電化學技術

電化學氧化活性污泥減量是在特定的電化學反應器內，通過一定的化學反應，利用在電化學過程形成的強氧化性OH基團破壞污泥的絮凝體結構，使細胞內物質外放。王麗等人通過試驗測定，在同心圓式鈦涂料網狀電極反應器中，PH值為12，在磁力攪拌下中速攪拌，間歇電解60min，污泥的表觀溶解效率為29.98%，電解氧化對污泥的溶解效應顯著。

第5篇：超聲波污水處理的方法范文

關鍵詞：Fenton法；污水處理；研究；應用

Abstract: in this paper, the Fenton reagent method and class Fenton reagent method was studied, and points out its application in wastewater treatment.

Keywords: Fenton method; Sewage treatment; Research; application

中圖分類號：U664.9+2文獻標識碼：A 文章編號：

前言

法國科學家Henry John Horstman Fenton，發(fā)現采用用Fe2+/H2O2體系能夠有效的氧化多種有機物，后人為了紀念塔，將亞鐵鹽和過氧化氫的組合稱為Fenton試劑。它能夠用來氧化降解污染物或者廢水，因其反應條件的溫和、方便的操作和高效的處理等優(yōu)點，在有毒、有害、難生物降解等有機廢水的處理中得到了廣泛的應用。

一、Fenton試劑作用機理及其特點

（一）Fenton試劑作用機理

Fenton試劑的作用機理歷來有很多的爭議，現在大多數學者普遍接受的是Fenton試劑羥基自由基·OH的生成，也就是說·OH生成的越多，Fenton試劑的氧化能力就越強。羥基自由基·OH是一種氧化能力極強的自由基，還具有親電加成性能，可以將大多數的有機物氧化分解成小分子物質。整個體系的反應非常的復雜，主要是Fe2+在反應中的激發(fā)和傳遞作用，使反應鏈能夠持續(xù)的進行反應，直到將H2O2耗盡才會停止反應。另外，在研究中發(fā)現，有些現象難以用羥基自由基的反應機理進行解釋，進一步的研究發(fā)現，Fenton試劑在反應中會產生絮凝物，可以將反應的結果進行優(yōu)化，使Fenton試劑在應用中具有更好的效果。

1964年Hugh R Eisenhauer首次使用Fenton試劑處理苯酚及烷基苯廢水，開創(chuàng)了Fenton試劑在廢水處理領域的先河，從此之后，國內外的學者對Fenton試劑的研究不斷的增多，成果也不斷的出現。

（二）Fenton技術的優(yōu)點

Fenton試劑在運用中具有方面快捷的特點，其優(yōu)點主要包括以下幾個方面：

1.設備簡單，能量的消耗比較小，運行成本也不高。

2. Fenton試劑反應條件溫和，反應啟動快，在常溫下就能夠進行反應，安全穩(wěn)定。

3. Fenton試劑具有非常強的氧化性，在反應的過程中可以污染物進行徹底的分解，而且氧化后的剩余物能夠自行分解，不需要特殊的處理就能夠處理殘余物。同時，鐵離子水解產生的鐵的氫氧化物是很好的絮凝劑，可以對養(yǎng)護結果進行優(yōu)化。

4. Fenton試劑的運行過程不需要特別的維護，操作簡單易行，反應穩(wěn)定安全。

二、類Fenton法

近年來對Fenton反應的研究，改進了其反應的條件，主要的方法包括利用不同的小分子物質促進Fenton的反應；利用可見光輻射進行協同催化，提高Fenton試劑反應的速率；與其他如電化學、超聲等手段協同進行提高反應的效率。由于這些改進的技術的反應原理和Fenton試劑的反應與那里相似，而且主要采用的是Fenton試劑中充分的氧化作用，因此，將這類氧化技術統稱為類Fenton試劑法，歸入Fenton試劑的反應研究中。

鐵炭一Fenton法

鐵屑微電解法的反應是基于化學原理，利用鑄鐵中微量的碳化鐵和純鐵之間存在的氧化還原電勢差，在鑄鐵屑內形成許多細微的原電池，純鐵作為原電池的陽極，碳化鐵作為原電池的陰極，在酸性條件下，將鐵碳混合物投入到電解質溶液中進行電極的反應，生成Fe2+，與Fenton試劑中的H2O2反應生成具有極強的氧化能力的羥基自由基·OH；水中的溶解氧也可以通過電解生成H2O2，在與水中的Fe2+反應生成羥基自由基。由此可見，鐵屑微電解主要是通過加快羥基自由基的生成來加快Fenton試劑的反應速率，從而加快其污水處理的速度和效率。

2. 光一Fenton法

光助氧化技術是近年來發(fā)展起來的新技術，一般講紫外光輻射和氧化劑或者是催化劑結合使用。這一方法具有利用率高、分解速度快的特點。因為在反應中，Fe2+可以再生，降低了Fe2+的用量并保持了過氧化氫的高利用率；而且紫外光和Fe2+對H2O2的催化分解具有協調作用，極大的加快了其分解的速率，遠大于紫外光催化過氧化氫或者是Fe2+分解速率的相加之和。

針對針對同相Fenton氧化法中必須在酸性條件下進行以及H2O2的利用率不高等缺點，有學者制備了負載型固相催化劑并將其應用到photo-Fenton光催化降解有機物中。以以硅膠作為載體的異相Fenton試劑，在可見光輻射下能有效的催化降解燃料酸性桃紅，反應的脫色率達到了百分之百，極大了增強了Fenton試劑對污水的處理能力。而且負載還可以增強催化劑的穩(wěn)定性，催化劑通過簡單的過濾就可以重復使用，避免了鐵離子的二次污染。

3. 電一Fenton法

電一Fenton法的實質是把用電化學法產生的Fe2+和H2O2作為Fenton試劑的來源，產生的H2O2機制較為完善，反應的速率更高。電一Fenton法中有機物降解的因素還有陽極氧化和電吸附等，與傳統的Fenton法相比，具有很高 的反應速率和較好的效果。

4. 超聲波—Fenton法

超聲波是指頻率高于20 kHz的一種高頻機械波，由一系列疏密相間的縱波構成，通過液體介質向外傳播。超聲波的波長較短，能力較短，具有高級氧化、熱解和超臨界氧化等一系列的功能，其對有機物的講解電力來源是超聲空化。在聲能足夠高時，可以在液相分子間形成空化核，空化核發(fā)熱爆炸可以為一般條件下難以實現的化學反應提高一個極端的物理環(huán)境，這種環(huán)境足以使有機物在空化氣泡內發(fā)生化學鍵斷裂、水相燃燒、高溫分解或自由基反應等。

三、Fenton法及類Fenton法在廢水處理中的應用類型

1.處理燃料廢水。

燃料廢水的充分復雜，色度深，而且大多數的污染物含有有毒成分又難以降解，在處理中具有很大困難。脫色處理尤其是處理的難題，研究表明，光-Fenton試劑對不同型染料廢水具有明顯的的脫色效果，針對不同色度的具有不同的脫色效果，對代表性的燃料廢水的處理都有教好的效果。

2. 含酚廢水的處理

含酚廢水是一種具有嚴重危害性的工業(yè)廢水，高濃度的酚會引起急性中毒甚至是死亡；低濃度的酚會引起慢性積累性中毒。有研究者利用Fenton試劑對幾種類型的酚類物質進行處理實驗，表明Fenton試劑在去除酚類物質時反應非常快，具有很高的處理效率。

四、結束語

綜上所述，Fenton試劑具有極強的污水處理能力，且發(fā)展前景良好，在未來的研究中，可以利用多方面的條件改善其反應發(fā)生的速率和處理污水的效果。

參考文獻：

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[2] 王永廣， 楊劍鋒， 柯洪, 電解-Fenton法處理油田含油污水, [J]揚州大學學報（自然科學版）, 2004,7(4)

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[4] 仝坤， 王琦， TONG Kun， WANG Qi, Fenton試劑降低采油污水CODCr的研究與應用, [J]特種油氣藏, 2006,13(2)

第6篇：超聲波污水處理的方法范文

關鍵詞：富營養(yǎng)化 洗滌劑 超聲波

水資源是人類賴以生存的基本物質，隨著人口增長和社會經濟飛速發(fā)展，水的需要量急劇增加，而水資源污染也日益嚴重。我國自20世紀80年代以來，由于經濟的急速發(fā)展和環(huán)境保護的相對滯后，許多湖泊、水庫已進入富營養(yǎng)化，甚至嚴重富營養(yǎng)化狀態(tài)，如滇池、太湖、西湖、東湖、南湖、玄武湖、渤海灣、萊州灣、九龍江、黃浦江等。2000年對我國18個主要湖泊的調查表明，其中14個已進入富營養(yǎng)化狀態(tài)[1]。

2 水體富營養(yǎng)化的危害

水華的出現使水味變得腥臭難聞，降低水體的透明度，增加濁度。水面被藻類遮蓋，陽光難以進入，嚴重抑制了深層水體的光合作用，降低溶解氧。死亡藻類不斷沉到底部，加快了底部氧的消耗，使表面以下的水體處于厭氧狀態(tài)，造成好氧生物死亡。除散發(fā)臭味、破壞景觀、破壞水生生態(tài)環(huán)境外，部分藻類還能分泌藻毒素，引起鳥類、牛、羊等動物中毒，可能有致突變作用，對人類也有很大的潛在危險 [2]。富營養(yǎng)化對水體生態(tài)和人們生活造成很大影響，對于那些依靠富營養(yǎng)化水體為飲用水源的城市來說，情況尤為嚴重。水中的藻類會大大提高化學需氧量(COD)、生物需氧量(BOD)、懸浮固體(SS)等的濃度，增加水處理負擔。藻類在過濾時會堵塞濾料，在氯化消毒時產生三鹵甲烷(THMs)等有毒副產物。藻類代謝物如糖酸等在混凝過程中與混凝劑反應，降低處理效果，增加混凝劑用量，而生成的絡合物又會導致管網腐蝕。藻毒素不能以常規(guī)方法去除[3]。因此，富營養(yǎng)化水體作飲用水源會嚴重影響水廠的工藝運行、腐蝕管網、惡化出水水質。

3 處理工藝

3.1 營養(yǎng)物質的控制

3.1.1 工農業(yè)廢水控制

改進施肥方式，減少農業(yè)廢水中氮磷的含量，加強水土保護，是全世界的共識，也是保護環(huán)境、防止水體富營養(yǎng)化的最佳方案，我國在這方面也作了持續(xù)的努力。然而，由于種種原因，效果不佳，部分地區(qū)水土流失日益嚴重。工業(yè)廢水的處理近年來取得相當成績，使水體富營養(yǎng)化得到了有效控制。

3.1.2 洗滌劑禁磷

生活污水中的磷25%來自含磷洗滌劑，許多國家均有禁止或限制使用含磷洗滌劑的政策，我國深圳市、太湖與滇池流域也采取了類似措施。然而，日本在禁磷前后對琵琶湖的監(jiān)測表明，由于洗滌劑中的磷酸鹽占水體總磷污染的比例較低，該政策并不能明顯改變水中磷的含量。同時，洗滌劑中磷酸鹽的替代品沸石會較大程度地增加污水處理廠污泥的體積，給污泥處理帶來困難[4]。因此，人們對洗滌劑禁磷的環(huán)境效應有著很大的爭論[5]。

3.1.3 城市污水除氮除磷

在城市污水處理中除氮除磷又稱三級處理，在歐美等發(fā)達國家運用較多。三級處理有化學法和生物法2種，化學法以絮凝劑沉淀溶解性磷，再通過硝化和反硝化工藝處理；生物法利用微生物除氮脫磷，常用的有AO、AAO(A2O)、OAO(AO2)等工藝。為促進除磷，也有工藝投加揮發(fā)性有機酸或糖類物質[6，7]。三級處理主要是除氮，除磷效果不明顯，而且某些工藝會造成二次污染[8]。此外，三級處理工藝復雜，費用較高，我國城市污水集中處理量還很低，難以大規(guī)模地在常規(guī)處理的基礎上再增加三級處理。因此，生活污水中氮磷的控制在我國大部分地區(qū)尚難實行。隨著城市化的進程和居民生活水平的提高，生活污水中氮磷會有進一步的上升。

3.1.4 分污引水

污水分流、部分排出污染水體中水量、引入清水沖污等措施雖然可以部分減輕污染水體的壓力，但是工程巨大，而且將污染轉移到分流區(qū)域，可能造成新的污染區(qū)。玄武湖和西湖的經驗表明，污水分流和引水沖污難以取得預期效果，藻類繁殖在短暫受抑制(3個月)后又恢復原狀[9，10]。 3.1.5 底泥挖掘

富含營養(yǎng)物質的底泥在一定條件下會釋放出氮磷，成為水體的內源性污染源，因而底泥挖掘一度成為富營養(yǎng)化水體治理的重要措施。然而底泥挖掘工程巨大，挖出的底泥難以進一步處理，從經濟上來說，這可能是最昂貴的措施。由于底泥中氮磷的吸收和釋放過程復雜，目前尚無明確認識，底泥挖掘常常收不到預期效果。甚至因為破壞了水體底部生物和水生植物環(huán)境，將深層底泥暴露，使其中所含的氮磷溶解到水體中，而在一段時期內加深水華[3]。玄武湖和西湖的經驗證明了該法弊病很多，必須慎重考慮[11～13]。

3.1.6 混凝除磷

投加混凝劑沉淀溶解性磷，使其不能被藻類利用，在美國和澳大利亞運用較多，常用的混凝劑有鐵、鋁鹽[14]。該法效果不錯，特別是在較深的湖泊，磷酸鹽絡合物可沉降到湖底同溫層而不再返回表層。但是，在缺氧或氧化還原電位降低的條件下，這些絡合物不穩(wěn)定，會釋放出溶解性磷。此外，混凝劑用于大面積水體時用藥量大，可能與水體中其他物質發(fā)生不利反應，因此具有一定的潛在危險。

3.2 抑藻殺藻

3.2.1 深層曝氣

針對藻類的過度繁殖引起表層以下厭氧狀態(tài)，導致其他生物死亡，人們試圖用機械攪拌或曝氣來提高水中的溶解氧量。然而水體中氧的主要來源是水生植物的光合作用，富營養(yǎng)化水體表面并不缺氧，表面下水體因被藻類遮蓋得不到陽光而缺氧，機械攪拌或曝氣不能改變這一根本原因，收效甚微[15，16]。

3.2.2 藥物除藻

常用的除藻劑有硫酸銅、氯、二氧化氯等，此外，臭氧和高錳酸鉀作為除藻劑也有研究[17，18]。這些氧化劑可以較快地殺藻，并進一步氧化藻細胞損傷釋放的代謝物質和有毒有害物質[19]，效果顯著。但是這些藥劑價格較貴，而且對水生生物的影響以及與河水中溶解性離子的反應均未得到排除，可能引起二次污染。

3.2.3 生物控制

利用水生生物對藻類的捕食或競爭作用，投加這些抑制性的生物，再定期捕撈。該法投資省，而且利于建立合理的水生生態(tài)循環(huán)，因此，國內外從20世紀70年代起進行了廣泛的研究[21，21，22]。在分析魚的種群的基礎上，可針對實際情況選擇適當的魚類以濾食藻類及食藻微生物，包括我國常見的梭魚、鰱魚、草魚等?？捎玫慕洕愃参镉续P眼蓮、蓮子草、慈姑、茭白、水花生、菱角等[20，23]。然而，這些生物在減少藻類的同時，本身也會排泄相當量的營養(yǎng)物，這意味著同時有較大比例的營養(yǎng)物進入礦化循環(huán)而沒有真正被去除。水生生態(tài)十分復雜，在人為強烈干擾下，將造成系統不穩(wěn)定，難以控制，不屬于當地自然種群的引進生物可能留下長期隱患。因此，采用生物控制時必須仔細考慮帶來的不利生態(tài)后果。

3.2.4 機械捕集

在水華出現時用船只捕撈藻類，收獲的藻類可以加工成魚食， 在上海等地有使用[24，25]。該法易于控制，短期效果顯著，但在藻類大量繁殖后再去除，工作量極大，事倍功半。

3.2.5 超聲波除藻

20世紀90年代日本開始進行超聲波抑藻殺藻技術的研究，目前在千葉湖進行較大規(guī)模的試驗。我國清華大學等單位也進行了一定研究。初步結果表明，適當頻率和強度的超聲波處理5min就可以嚴重抑制藻類生長(減少50%)。高效、迅速、簡單、無二次污染等顯著優(yōu)點使得超聲波抑藻殺藻具有很大的吸引力。

第7篇：超聲波污水處理的方法范文

關鍵詞：污水處理；電氣控制；自動化

自改革開放以來，我國經濟快速發(fā)展，經濟的快速發(fā)展帶給人們的不僅僅是生活水平的提高，同樣帶給人們的是環(huán)境污染的加劇，尤其是水污染，大量的生活和工業(yè)排放的污水嚴重污染河流湖泊及地下水，危害人類健康。污水處理也越來越受到國家的重視。污水處理系統已經引入到城市化建設中，基本以凈化生活廢水為主，降低飲用水中的工業(yè)污染成分。但是現在的污水處理系統的效率低下難以適應高速發(fā)展的現代社會。在這中大環(huán)境下，電氣自動化就被引入到污水處理系統中的控制部分，以達到充分利用電氣自動化控制的優(yōu)勢提高污水處理效率的目的。

一、污水處理系統

污水處理是指將污水進行凈化，使污水達到國家或地方規(guī)定的排放標準或者方便污水的二次使用。常見的污水處理方法有物理法、化學法、物理化學法、生物法。污水處理工作進行前要對污水源進行細致調查分析，確定污水的主要成分，然后根據之前的調查結果制定可執(zhí)行的污水處理方案，根據制定的方案選擇污水處理的相關設備對污水進行相關凈化處理，形成系統的污水處理體系，同時通過自動化控制各個相關設備，提高污水處理效率，并取得相應的成果，進一步促進了污水處理的發(fā)展。

二、電氣控制

（一）自動化技術概述

在運用自動化電氣控制污水處理系統的過程中需要注意的問題有以下幾個：第一，污水處理系統對于自動化控制的高標準與嚴要求。不同的污水處理系統對于自動化技術的標準與要求各不相同。但是，每個污水處理系統對自動化控制技術都有相應實際應用性的要求標準，故在對污水處理系統的電氣控制進行設置時,要同時兼顧污水處理效果及系統的實際需求，制定科學及有效的處理方案。第二，污水處理系統對于設備的配置要求。傳統的污水處理系統一直著重強調的是自然凈化的特點，這種處理的最大弊端就是效率較低下。電氣設備在電氣控制自動化系統中是必不可少的，故將電氣控制引入污水處理系統的同時，相應的電氣設備也是必不可少的。這些電氣設備需要專業(yè)的設計，以保證其在污水處理中的效果及其科學性。電氣設備及零件要根據電氣控制系統進行選擇，要在整體上保證電氣系統的正常運行。第三，試驗監(jiān)督。將設備和零件按照相關安裝說明及設計圖紙進行正確的安裝，當發(fā)現設備及零件不匹配時，要及時對其進行加工處理，等安裝結束后，必須對系統進行試運行，以保證該系統對污水處理效果。在試用的過程中，對該系統的各個性能進行實時監(jiān)督，并對實際出現的問題做好記錄并進行相應處理。在保證污水處理系統能夠正常運行時，該電氣自動化控制系統就可以直接應用到污水處理中。電氣自動化控制方案設計中的注意事項：第一，根據系統后期預期的整體性能選擇相應的設備與配件。第二，圖紙需要按照相應的要求設計，為后期的設備安裝提供方便。第三，必要的情況下應該對二次設備根據圖紙進行仔細的勘驗，防微杜漸。第四，應該由經驗豐富的工程師或者科學家來專門設計電控箱。

（二）電氣自動化控制系統要求

伴隨著近年來我國科技實力的顯著增強，涌現出了一批新型污水處理系統的自動化應用技術，使用電氣完成自動化控制只是眾多新技術中的一項。該技術最早應用在工業(yè)生產中，實現工業(yè)生產的自動化控制。在環(huán)保意識不斷增強的現在，在污水處理系統中應用電氣自動化技術，是污水處理發(fā)展過程中必然的趨勢。在污水處理中，由于污水的特殊情況需要對電氣控制系統提出以下幾點要求：1、電氣控制系正常工作在環(huán)境較為惡劣的條件，這是因為污水性質較為特殊，其酸堿度及離子含量均超于正常指標；2、在污水處理過程中，電氣控制系統能夠靈敏的捕捉實時變化情況，并能夠對污水中的實時信息化進行監(jiān)控，保證自動化在污水處理的整個過程中能正常進行；3、電氣控制系統能對污水處理中的相關參數進行實時測量并記錄，其中包括污水的水位、溫度及電導率等。

（三）電控污水處理系統的構成及特點

運作過程中的電控污水處理系統可以分為監(jiān)測與控制兩大主要部分。先分級控制，將不同層次的狀況在控制器上顯示，并監(jiān)測每個機位的獨立工作情況，并完成具體的控制工作。污水處理中的電氣控制自動化系統主要通過上、中、下三級來實現污水的處理的控制，該系統中配有電機及閥門控制器等相關配套設施。該系統中每個部分獨自連接，部分發(fā)生故障時，則不會影響其整體的運行，這就具有較高的整體效率。上位機：主要以工控機的運作為主，其整個運行過程需要借助計算機高級語言來控制，借助電機、泵及閥門等部分來實現。工作人員還可以依據上位機顯示的動態(tài)狀況，及使發(fā)現電氣故障并對其進行分析，并制定有效的搶救措施，操作人員通過鼠標給系統下達命令。所有參數都能夠準確的在上機位中顯示并可以直接打印檢測數據，從而使得各個參數得到準確的控制；中位機：中位機是邏輯單元的控制中心，也是電控污水處理系統中的核心。中機位主要任務是上下機位的信息傳遞、檢測數據的記錄及處理，保證系統的總體執(zhí)行。將收集來的電控污水處理系統數據完成分析與處理后進行相應地運算并且傳送，從而完成系統的邏輯控制；下位機：下機位是由智能儀表組成的，其具有最強的獨立性,具有自身獨立的顯示器與操作器。電氣控制系統的三個機位將污水處理進行分級分別控制，各個機位獨立完成各自的工作，即使某個或兩個機位出現故障，皆不會影響其他機位的正常工作運行。

（四）參數測量與控制

污水處理系統需要測量及處理的參數數據有污水的液位、酸堿度、溫度、溶氧量等方面的內容。1、液位的測量與控制。如果污水處理池面積較大或者腐蝕成分較多時，一般采用超聲波物位儀。如果處理池面積小，則采用靜壓式傳感器液位儀對污水的液面進行測量，擴散硅傳感器為液位變送器。兩者的測量原理略有不同，前者利用回聲原理進行工作，當發(fā)射出來的超聲波與液面接觸后會反射相應的超聲波信號，傳感器檢測到該信號后再將信號傳送到電控污水處理系統中的控制器；后者是則是將由傳感器檢測出的液體靜壓力發(fā)送至隔離管，然后由隔離管將接收到的液體靜壓力信息傳遞給對應的傳感器，最后經由傳感器將壓力信號轉變?yōu)榕c液體靜壓力對應的電信號送至控制器中。2、酸堿度的測量與控制。對于污水處理過程，污水的酸堿度通常采用電位法來測量，當測量電極上的玻璃觸頭接觸氫離子，由于該玻璃觸頭其對酸堿值反應非常靈敏，即產生電勢，與氯化銀中的銀絲對比可得到電勢差。但是酸堿度傳感器輸出電勢差只有幾十毫安，需要對其進行放大，在經過V/F轉換將信號轉換成頻率信號，采用脈沖的方式傳寄給控制器。由于信號采用的脈沖信號，通過光電隔離前級信號與控制器，這樣能夠有效的解決長距離傳輸和干擾問題。3、溶氧量的測定與控制。溶氧量的測定在污水處理中占有重要地位，科學的確定曝氣池的配置方案需要溶氧量的相關數據。傳統的Clack型氧量測量傳感器使用隔膜覆蓋，一般用金和鉑制成工作電極的陰極，銀作為陽極，其中陽極還可以作為反電極及參比電極。在工作中，電極浸沒在KCl等電解質中。為了避免電解質溢出及外來物質的污染，使用隔膜將被測液體和電極電解質隔離。

三、結束語

近年來我國的工業(yè)發(fā)展速度急速提高，隨之而來的就是污水排放相應地逐年增多，科學并且十分合理地進行污水處理在當代的發(fā)展中尤為關鍵。有效科學的污水處理方案是污水處理的關鍵，而抬高污水處理的工作效率的關鍵是電氣自動化的應用，其設計與安裝的科學性及專業(yè)性是系統的高效運行的保證。在今后的日常生活中合理地選擇污水處理設備，充分而高效地提高自動化處理效率，以改善居民的日常生活環(huán)境，同時促進我國社會經濟的長足發(fā)展。

參考文獻：

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[3]楊偉.淺談污水處理系統的電氣控制措施[J].電子制作,2015(08).

第8篇：超聲波污水處理的方法范文

一、培訓情況

國家環(huán)境保護總局環(huán)境監(jiān)察局為切實解決好國內污染源監(jiān)控裝置安裝、運營、管理中存在的問題，在組團之初廣泛征求各省市環(huán)保職能部門的意見，制定了詳細的培訓計劃。到達美國后即按計劃開展了培訓，培訓的主要內容包括國外在線監(jiān)控儀器的新技術和新儀器;便攜式快速監(jiān)測儀器的新技術、新儀器;實驗室分析的新技術及進展;美國國家環(huán)保局對排污企業(yè)的管理和監(jiān)督模式;美國對城市及河流污染物進行控制、消減的主要方法;現場參觀美國的城市及河流污水監(jiān)控儀器的運行狀況等內容。

(一)在線水質監(jiān)控儀器

美國hach公司是世界著名的水質監(jiān)測分析儀器的生產廠商，在線水質監(jiān)測儀器產品眾多，且在技術上處于領先地位。我們主要接受了在線cod、在線流量計、在線氨氮、在線toc、多參數水質分析儀等項目的培訓。培訓側重于目前世界上廣泛采用的技術原理、每種方法的優(yōu)缺點及該公司儀器的特點等方面內容。

1、cod

max

型水質在線分析儀

美國hach公司生產的cod

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型水質在線分析儀，主要用于企業(yè)排放的污水中cod的監(jiān)測，該儀器采用符合中國國家環(huán)?？偩执_定的cod鉻法進行監(jiān)測，儀器中采用活塞泵代替了傳統的及目前國內常用的蠕動泵，解決了目前國內通常所使用的儀器由于泵管的磨損及老化引起的每三～六月需要更換泵管的問題，同時提高了儀器的試劑加注精度。該儀器安裝了安全面板，在儀器中試劑不排空的情況下，該面板是不能被打開的，消除了因儀器內含有高濃度硫酸而對操作人員可能造成的傷害，而且儀器在未安裝安全面板及關閉面板的情況下是不能開機的。該儀器在分析高濃度氯離子的污水等方面也有優(yōu)勢。

2、在線流量計

對排污企業(yè)排放的污水進行準確的計量一直是困擾國內環(huán)保部門的難題。hach公司在污水計量方面有許多產品，且有優(yōu)勢。一種是8100、8500型，分固定和便攜兩種型式，主要用于對污水排放管為滿管狀態(tài)的測量，儀器采用超聲波多普勒原理，可方便安裝在水泥管、鐵管及玻璃鋼管外，與污水不直接接觸，安裝方便，測量精度高，適用范圍廣;另一種為900型，主要適用于排污管道水平且未充滿污水的狀態(tài)，該類儀器有兩個超聲波探頭，一個豎直安裝在管道內側上壁處，用于對管道液面高度的測量，一個置于水底中，對液體流速進行測量，通過對兩個探頭所得的數據及已知的管道尺寸參數進行計算就可得到污水流量，儀器分便攜式和固定式兩種。目前世界上該類儀器普遍采用的是超聲波多普勒法，只是各家廠商生產的儀器在安裝、使用上有繁有簡，使用的方便程度及測量方式不同，廣泛地了解每個公司的產品，對我國眾多的排污企業(yè)及其多變的排污方式的污水測量有較大的幫助。

第9篇：超聲波污水處理的方法范文

關鍵詞：重金屬廢水；自動監(jiān)控；電磁流量計；原理；特點

中圖分類號：X853文獻標識碼：A

1 引 言

“十一五”以來，根據主要污染物總量減排監(jiān)測的要求，廢水重點排污企業(yè)均安裝了廢水流量自動監(jiān)測裝置，其中最常用的為超聲波明渠污水流量計（以下簡稱“超聲波流量計”）和管道式電磁流量計（以下簡稱“電磁流量計”）。超聲波流量計有著超強的測量液位的能力，但同時也存在使用過程中安裝高度與位置不規(guī)范、測量環(huán)境不合適等問題。而電磁流量計是通過2個不同磁場相交產生一個應變脈沖信號來準確地測量位置，具有精度高、線性好、運行穩(wěn)定的特點，在給排水、污水處理、引水工程等項目中得到廣泛的應用[1]。

本次實驗選取了具有代表性的采用上述2種原理的流量計進行現場比對，并與經典的手工卷尺測量方法進行比較，分析2種方法在實際監(jiān)測中的誤差情況。

2 實驗方法

2.1 實驗時間及地點

本試驗于2013年1月8日11∶43∶20～2013年1月9日17∶17∶51和2013年1月11日12∶31∶19～2013年1月13日14∶08∶14兩個時段內采用手工、電磁流量計和超聲波流量計3種方法測量理研汽車配件（武漢）有限公司明渠堰槽排放的六價鉻廢水。

2.2 設備選型

本次實驗所用設備如表1。

2.3 實驗結果

3種測量方法試驗結果見圖1、圖2。以手工實測液位高度為基準，DR-831A明渠流量計與TKL-1型超聲波明渠流量計測量誤差見圖3、圖4。

從圖1可以看出，手工測量數據最大、DR-831A測量數據其次、TKL-Ⅰ測量值最低。

從圖2可以看出，手工、DR-831A和TKL-Ⅰ 3種測量方式在1月11日的測量結果同1月9日具有相似性，都表現出手工比對測量值最大、TKL-Ⅰ測量值最小。

見圖3，以手工實測液位高度為基準，2種流量計的誤差均在±5%的范圍內。除在1月9日14∶40和14∶45兩個時間點測量值表現出DR-831A測量誤差高于TKL-Ⅰ外，其他時段都明顯表現出DR-831A測量誤差小于TKL-Ⅰ。

由圖4可知，以手工實測液位高度為基準，2種流量計的誤差均在±5%的范圍內。1月11日12∶30～14∶55期間，

DR-831A和TKL-Ⅰ測量誤差比較接近。其他時段，2者呈現出前者測量誤差要小于后者測量誤差。

綜合分析2種流量計產生差異的原因：2種流量計使用的測量裝置不同，前者使用磁致伸縮液位傳感器進行液位測量，該裝置測量精度要相對較高，而且響應時間較短；后者使用超聲波探頭進行液位測量，該裝置測量時響應時間相對較長，不能及時反映液位變化。

3 可行性分析

3.1 政策法規(guī)

3.1.1 《HJ/T 353-2007水污染源在線監(jiān)測系統安裝技術規(guī)范》中規(guī)定可使用電磁流量計，引用技術規(guī)范《JB/T 9248電磁流量計》，其中提到：流量計是指用于測定污水排放流時的儀器，一般宜采用超聲波明渠污水流量計或管道式電磁流量計。使用其他測量方式的流量計，其各項性能指標也應滿足本標準的相關要求[2]。

3.1.2 《HJ/T 354水污染源在線監(jiān)測系統驗收技術規(guī)范（試行）》中提到電磁流量計驗收的規(guī)范性引用文件為《JB/T 9248電磁流量計》[3]。

3.1.3 《HJ/T 367-2007環(huán)境保護產品技術要求電磁管道流量計》規(guī)定了電磁管道流量計的技術要求、試驗方法和檢驗規(guī)則[4]。

以上3個技術規(guī)范中可確定，超聲波明渠流量計和管道式電磁流量計均可用于水質在線監(jiān)測系統。

3.2 安裝條件

管道式電磁流量計應安裝在離任何上游擾動至少10DN和離任何下游擾動2DN直管段中，相比超聲波明渠流量計安裝條件而言，對安裝距離要求將大大縮短。而且規(guī)定上游直管段長度不夠時，可以安裝整流器。對于帶壓排放的情況，也只能安裝管道式電磁流量計。

管道式電磁流量計解決了很多現場無法安裝超聲波明渠流量計、一些現場無法滿足自然流條件，特別是對一些帶壓排放的現場無法使用超聲波明渠流量計等問題。

3.3 測量精度

管道式電磁流量計測量精度高，0.2%～0.5%，受流體流動狀態(tài)影響小，測量結果穩(wěn)定。目前污水、供水用電磁流量計的精度一般選用0.3%，如果涉及到貿易交接，應該選用0.2%級精度的電磁流量計。

3.4 在線校準

管道式電磁流量計作為一種重要計量器具，應在一定的使用周期內進行檢定和校準，確保數據的真實性。住房和城鄉(xiāng)建設部于2011年10月頒布實施《管道式電磁流量計在線校準要求》（CJ/T364-2011），明確規(guī)定管道式電磁流量計在線校準的技術要求，分別從標準表法和電參數法等2種方法對管道式電磁流量計的校準方法進行闡述[5]。

4 結論及建議

管道式電磁流量計具備測量精度高，穩(wěn)定性好，對直管段要求低，故障少等優(yōu)點，而且政策法規(guī)允許安裝使用管道式電磁流量計。目前，國家已出臺管道式電磁流量計的在線校準規(guī)范，為管道式電磁流量計的使用奠定了基礎。

參考文獻

[1]張成敏，徐華，徐業(yè)峰.淺談電磁流量計在線檢定的應用[J].自動化儀表，2011，32（12）：79-82.

[2]國家環(huán)境保護總局.HJ/T 353-2007水污染源在線監(jiān)測系統安裝技術規(guī)范（試行）[S].北京：國家環(huán)境保護總局，2007.

[3]國家環(huán)境保護總局.HJ/T 354-2007水污染源在線監(jiān)測系統驗收技術規(guī)范（試行）[S].北京：國家環(huán)境保護總局，2007.

[4]國家環(huán)境保護總局.HJ/T 367-2007環(huán)境保護產品技術要求電磁管道流量計[S].北京：國家環(huán)境保護總局，2007.