Ultrasonic Homogenizer Grænt tæki til að leysa vandamálið við skólphreinsun

Undir tvíþættum þrýstingi alþjóðlegs vatnsskorts og vaxandi vatnsmengunar hefur skólphreinsun orðið kjarnaatriði til að vernda vistfræðilegt öryggi og heilsu manna. Þetta á sérstaklega við um iðnaðarafrennsli (eins og frá prentun og litun, lyfjum og unnin úr jarðolíu) sem inniheldur þrávirk lífræn mengunarefni eins og litarefni, sýklalyf og fjölhringa arómatísk vetniskolefni, auk þess vandræðalega máls um að draga úr seyru við hreinsun frárennslis sveitarfélaga. Hefðbundin meðferðarferli standa oft frammi fyrir áskorunum eins og lítilli skilvirkni, afleiddri mengun og miklum kostnaði. Ultrasonic homogenizers, með einstaka "kavitation áhrif," bjóða upp á nýja, skilvirka og umhverfisvæna nálgun við skólphreinsun, og eru að verða lykilbylting í greininni.

 

1. The "kjarna vopn" af ultrasonic homogenizer: kavitation áhrif meginreglan

Til að skilja hvers vegna ultrasonic homogenizers geta meðhöndlað frárennslisvatn, þurfum við fyrst að skilja kjarnavinnuaðferð þeirra -kavitation áhrif. Þegar úthljóðsbylgjur (venjulega með tíðnina 20kHz-1MHz) fara í gegnum skólpvatn, valda þær hátíðni titringi í vökvasameindunum og mynda óteljandi örsmáar „kavitation loftbólur“ (aðeins nokkrar til tugir míkrona í þvermál). Þessar loftbólur þenjast hratt út í undirþrýstingsfasa hljóðbylgjunnar og hrynja samstundis í jákvæða þrýstingsfasanum. Allt þetta ferli tekur aðeins míkrósekúndur, en það skapar öfgafullt staðbundið umhverfi:

Hár hiti og hár þrýstingur: Á því augnabliki sem kúla hrynur getur staðbundið hitastig náð 5000K (um 4727 gráður) og þrýstingurinn getur náð 100-500MPa, sem er sambærilegt við "örsprengingu";

Sterkar höggbylgjur og örþotur:Höggbylgjur og-hraða örþoturnar (flæðihraði allt að 100m/s) sem myndast við rofið geta haft bein áhrif á mengandi sameindir eða seyruflokka;

Sterk oxandi sindurefni:Við erfiðar aðstæður munu vatnssameindir brotna niður og framleiða sterk oxandi efni eins og hýdroxýlrót (・OH) og vetnisradical (・H). Meðal þeirra hefur ・OH oxunargetu allt að 2,8V og getur ekki-sértækt brotið niður flest lífræn mengunarefni.

Það eru þessi tvöföldu áhrif "líkamleg áhrif + efnaoxun" sem gerir úthljóðs einsleitaranum kleift að brjóta ekki aðeins upp mengandi uppbyggingu og brjóta niður lífrænt efni, heldur einnig eyðileggja seyruflokka og losa innanfrumuefni, þannig að ná tvöföldum markmiðum um hreinsun skólps og minnkun seyru.

2. Byltingarkennd starfshættir: Kjarnanotkun Ultrasonic Homogenizer í skólphreinsun

Úthljóðsjafnari er ekki einn meðferðarbúnaður, en hægt er að nota hann á sveigjanlegan hátt á þrjár kjarnasviðsmyndir, "meðhöndlun á -að-niðurbrotna lífrænu skólpvatni", "formeðferð seyru" og "samlegðaraukning hefðbundinna ferla" í samræmi við skólptegund og meðferðarmarkmið, og leysa þannig sársaukapunkta hefðbundinnar tækni.

(I) Meðhöndlun eldfösts lífræns afrennslisvatns: Að brjóta niður „þrjósk“ mengunarefni

Eldföst lífræn efni í iðnaðarafrennsli (eins og asó litarefni í prentun og litun frárennslisvatns, sýklalyf í lyfjaafrennsli og hráolíukolvetni í jarðolíuafrennsli) hefur stöðuga efnafræðilega uppbyggingu og lélegt niðurbrjótanleika. Erfitt er að brjóta niður hefðbundnar líffræðilegar meðhöndlunaraðferðir, en efnaoxunaraðferðir krefjast mikið magns af hvarfefnum (eins og Fenton's hvarfefni) og eru hætt við afleiddri seyrumengun. Ultrasonic homogenizers geta beint eyðilagt sameindabyggingu þessara mengunarefna í gegnum kavitation áhrif:

Aflitun og COD fjarlæging í litun skólps:Litningar (-N=N-) asó litarefna brotna undir áhrifum kavítunarhöggbylgna og OH stakeinda og ná fram skilvirkri aflitun. Tilraunagögn sýna að með því að nota úthljóðsjafnara með tíðni 20kHz og afl 300W til að meðhöndla 100mg/L af Kongó rauðum litarafrennsli, náði aflitunarhraðinn yfir 92% innan 30 mínútna, og COD-fjarlægingarhraði fór yfir 65%, umtalsvert meira en hefðbundin aflitunaraðferð við aflitun (e. 70%).

Niðurbrot sýklalyfja í lyfjaafrennsli:Fyrir sýklalyfjaafrennsli eins og penicillín og tetracýklín, geta OH stakeindir sem myndast við úthljóðskavitation brotið niður -laktamhringinn og bensenhring sýklalyfjanna með oxandi hætti og umbreytt þeim í auðveldlega niðurbrjótanlegar litlar sameindir (eins og karboxýlsýrur, CO₂ og H₂). Eftir að lyfjafyrirtæki beitti ultrasonic formeðferð, jókst sýklalyfjafjarlægingin í síðari líffræðilegri meðferð úr 35% í 88%, sem kom í veg fyrir að sýklalyfjaleifar „eitruðu“ vatnsörverur.

Fjarlæging úr jarðolíu úr jarðolíu:Ultrasonic microjets geta brotið upp stöðuga fleyti af hráolíu í vatni, sem veldur því að olíudropar renna saman og stækka. Ásamt floti eða botnfalli er hægt að auka olíuhreinsunarhraða úr 60% með hefðbundnum aðferðum í yfir 90%, án þess að þörf sé á leysiefni.

(II) Seyrumeðferð: Að leysa erfiðleikana við að draga úr seyru og afvötnun

Fráveituhreinsistöðvar sveitarfélaga framleiða seyru með lágu föstefnainnihaldi (venjulega aðeins 1%-2%) og erfitt er að afvötna þær. Jafnvel eftir hefðbundna vélræna afvötnun (eins og plötu- og rammasíupressun) helst rakainnihaldið hátt, yfir 80%, sem leiðir til afar hás kostnaðar við síðari urðun eða brennslu. Ultrasonic homogenizers geta í grundvallaratriðum bætt seyru afvötnun árangur með "formeðferð sundrun":

Truflanir seyruflokksbyggingar:Örveruflokkar í seyru eru samsettir úr frumuveggjum og utanfrumufjölliðuefnum (EPS). Kavitationshöggbylgjur ómskoðunar geta rifið þessar flokkar í sundur og losað laust og bundið vatn innan.

Að draga úr sértækri viðnám seyru:Því hærra sem sértæk viðnám seyru er (mæling á erfiðleika við afvötnun), því erfiðara er að afvötna. Eftir ultrasonic formeðferð (25kHz tíðni, 500W afl, 15 mínútur) er hægt að minnka viðnám seyru um 50%-70%, rakainnihaldið í síðari plötu- og rammasíupressun er hægt að minnka niður í 65% og seyrumagn má minnka um næstum 40%.

Hröðun loftfirrð melting:Rifna seyjan losar mikið magn af lífrænum efnum (svo sem próteinum og fjölsykrum), sem gefur nægilegt hvarfefni fyrir loftfirrtar örverur. Þetta eykur metanframleiðslu um 20%-30% og styttir meltingarferilinn um 15%-20%, sem nær þeim tvöfalda ávinningi að "minnka seyrumagn og endurnýta það sem auðlind." Frárennslisstöð sveitarfélaga innleiddi þessa tækni og lækkaði árlega kostnað við losun seyru um um það bil 2,8 milljónir júana.