近年来超声技术去除冬季松花江水浊度的研究

近年来超声技术去除冬季松花江水浊度的研究李欣聂英斌�吉林工业职业技术学院吉林吉林�!∀�#〔摘要〕采用超声强化混凝沉淀法处理冬季松花江水时,考察了超声的作用时间、超声功率、混凝剂投加量和体系的∃%值等因素对去除松花江水中浊度的影响。实验结果表明&先超声作用后混凝沉淀处理水样效果最佳,当施加超声作用∋((,超声功率调至∀),混凝剂聚合硫酸铁投加量为�!(∗+,,体系∃%−.时,浊度去除率达到最大为/.0!1。〔关键词〕超声2强化混凝2浊度2松花江水冬季松花江水属于低温低浊水厂般冬季水温在∀哄℃独度低于∀3’456口」。目前7氏温低浊水的主要处理技术方法有气浮技术、微絮凝技术、泥渣回流技术、磁力分离技术等间。低温低浊水的处理是水处理工艺中的难题之一,尤其我国东北和西北寒冷地区此类问题尤其严重。研究表明,超声技术可以降解水体中的化学污染物河单独或与其它水处理技术联合使用是一种极具发展潜力的水处理新技术阵气根据冬季松花江水质的特点,结合近年来国内外在低温低浊水深度处理方面取得的新进展,本文将采用超声技术结合混凝沉淀法处理低温低浊水预期取得理想效果叽�实验材料与方法�0�实验材料实验仪器&超声波草帽式换能器,超声装置型号为89日一:∀一!/;<今∋六联混凝试验搅拌器∃日计惠子天平。实验试剂聚合硫酸铁�浓度为=>醉#聚合氯化铝�质量分数∀1#硫酸银�?/1的浓硫酸。实验用水取自于吉林市松花江水,原水的∃日为∋0?,浊度�∋0/3’456,≅Α>为./�留【。�0!实验方法本实验以浊度去除率为指标分个步骤进行��#使用单因素分析的方法确定超声处理冬季松花江水的最佳条件&功率和时间。所用超声仪器的频率为!/日Β劝率范围在∀一:∀Χ。�!#在一定量松花江水中加入单一混凝剂比较先加混凝剂然后超声作用和先超声作用后加混凝剂这两种处理方法的效果。�#选择不同的混凝剂分别处理超声作用后的送花江水,聚合硫酸铁溶液浓度为=>醉工业聚合氯化铝溶液浓度为/1一�∀1�Δ�!Α&含量#,每个水样为:∀∀川。利用单因素分析法胧化混凝剂投加量和∃日值等因素。!0实验结果及讨论!0�超声波作用冬季松花江水超声技术是利用声空化能量加速和控制化学反应,提高反应效率的一种新技术。超声波育助口快反应进程主要作用机理有空化效应、机械剪切效应、超声絮凝效应和自由基效应。超声波在溶液中产生空化泡空化泡经生长最终承受不住压力而爆炸在溶液中产生高温高压的热点同时产生大量的轻基自由基实现水处理的目的则。分别取一定量的水样,采用超声处理,任意选取超声功率为!:Χ,作用于水样的时间分别为币Ε、∋币Ε、?币Ε、�!币Ε、�:币Ε、�/币Ε、!�币Ε、!=币Ε、!.币Ε浮则定超声作用后的浊度值。结果如图�所示。图�结果表明水样的浊度去除率短时间内先增大后又降低!∀币Ε后浊度去除率又增大!/币Ε后浊度去除率趋于平衡。因此采用本文使用的超声发生器,对低温低浊水中浊度的去除是有效果的超声作用:币Ε时浊度去除率达到!∀0�1。!0!强化混凝沉淀时超声施加方式的确定分别取一定量的水样,向其中加入单一混凝剂或者混合使用比较先加混凝剂然后超声作用和先超声作用后加混凝剂这两种处理方法的效果静置�Φ后取上层清液测定浊度值。结果如表�所示。表�混凝沉淀与超声波先后作用于低温低浊水的效果对比作用方式浊度去除率肠先混凝后超声光超声后混凝.∋�:?,.表�结果表明对低温低浊水先施加超声作用再加混凝剂处理独度的去除效果明显优于先混凝处理后施加超声作用。可见当先混凝处理后施加超声作用时超声作用击碎了已聚集的较粗大的颗粒变成难以沉降的较小颗粒。当先施加超声作用后进行混凝处理时超声能加快水中胶体物质的热运动、提高比表面、提高有机组分与混凝剂碰撞形成共沉淀的速率从而提高了浊度去除率阻几!强化混凝沉淀超声作用处理低温低浊水!00�超声作用最佳时间和最佳功率的确定取一定量的水样在超声作用时间为:币Ε条件下改变超声功率分别为�∀以�:Χ、!∀以!:Χ、∀以:以=∀)、=:)、:∀)进行超声处理低温低浊水结果如图!所示。一刁拓,Α:∀�怒辞些报目度功率�,图!超声功率对浊度去除率的影响图!结果表明采用超声处理低温低浊水独度去除率随着超声功率的增大而增大,当功率为!∀#时独度去除率达到最大值为∃%&!∋碑迷续增大功率独度的去除率反而下降脱明并不是超声功率越大越好。超声有破坏颗粒的双电层的球形对称的作用能使颗粒易于凝聚但是如果超声功率过大就会击碎凝聚的颗粒,从而达不到好的处理效果。()即∗&+&,,−.−.−./,−.−.−.闷斧篷刊娜汤趁!)侣协%(住%)&0录1件些报恻要%)%∀!〕反应时间2价34%),∀!)图%超声作用时间对浊度去除率的影响时间〔功3陌%图∃超声时间对浊度去除率的影响!!%取一定量的水样在超声波功率为!:Χ条件下,改变