Ultrasonic Homogenizer Offeryn Gwyrdd I Ddatrys Problem Trin Carthffosiaeth

O dan bwysau deuol prinder dŵr byd-eang a llygredd dŵr cynyddol, mae trin dŵr gwastraff wedi dod yn fater craidd ar gyfer diogelu diogelwch ecolegol ac iechyd dynol. Mae hyn yn arbennig o wir ar gyfer dŵr gwastraff diwydiannol (fel yr un o argraffu a lliwio, fferyllol, a phetrocemegol) sy'n cynnwys llygryddion organig parhaus fel llifynnau, gwrthfiotigau, a hydrocarbonau aromatig polysyclig, yn ogystal â'r mater dyrys o leihau llaid mewn trin dŵr gwastraff trefol. Mae prosesau trin traddodiadol yn aml yn wynebu heriau megis effeithlonrwydd isel, llygredd eilaidd, a chostau uchel. Mae homogenizers ultrasonic, gyda'u "effaith cavitation" unigryw, yn cynnig dull newydd, effeithlon ac ecogyfeillgar o drin dŵr gwastraff, ac maent yn dod yn ddatblygiad allweddol yn y diwydiant.

 

1. Y "arf craidd" o homogenizer ultrasonic: egwyddor effaith cavitation

Er mwyn deall pam y gall homogenizers ultrasonic drin dŵr gwastraff, yn gyntaf mae angen i ni ddeall eu mecanwaith gweithio craidd-yr effaith cavitation. Pan fydd tonnau ultrasonic (fel arfer gydag amledd o 20kHz-1MHz) yn mynd trwy ddŵr gwastraff, maent yn achosi dirgryniadau amledd uchel yn y moleciwlau hylif, gan ffurfio "swigod cavitation" bach di-ri (dim ond ychydig i ddegau o ficronau mewn diamedr). Mae'r swigod hyn yn ehangu'n gyflym yn ystod cyfnod pwysedd negyddol y don sain ac yn cwympo'n syth yn ystod y cyfnod pwysau positif. Mae'r broses gyfan hon yn para microseconds yn unig, ond mae'n creu amgylcheddau lleol eithafol:

Tymheredd uchel a gwasgedd uchel: Ar adeg cwymp swigen, gall y tymheredd lleol gyrraedd 5000K (tua 4727 gradd) a gall y pwysau gyrraedd 100-500MPa, sy'n debyg i "micro ffrwydrad";

Tonnau sioc cryf a microjets:Gall y tonnau sioc a'r microjetiau cyflymder uchel (cyfradd llif hyd at 100m/s) a gynhyrchir gan y rhwyg effeithio'n uniongyrchol ar foleciwlau llygryddion neu fflociau llaid;

Radicalau rhydd ocsideiddio cryf:O dan amodau eithafol, bydd moleciwlau dŵr yn dadelfennu i gynhyrchu sylweddau ocsideiddio cryf megis radicalau hydroxyl (・OH) a radicalau hydrogen (・H). Yn eu plith, mae gan ・OH botensial ocsideiddio mor uchel â 2.8V a gall beidio-dadelfennu'r rhan fwyaf o lygryddion organig yn ddetholus.

Yr effaith ddeuol hon o "effaith gorfforol + ocsidiad cemegol" sy'n galluogi'r homogenizer ultrasonic nid yn unig i dorri'r strwythur llygrydd a dadelfennu deunydd organig, ond hefyd i ddinistrio fflociau llaid a rhyddhau sylweddau mewngellol, gan gyflawni nodau deuol puro carthffosiaeth a lleihau llaid.

2. Arfer arloesol: Cymhwysiad Craidd Homogenizer Ultrasonic mewn Trin Dŵr Gwastraff

Nid yw'r homogenizer ultrasonic yn ddyfais driniaeth sengl, ond gellir ei gymhwyso'n hyblyg i'r tair senario graidd o "drin dŵr gwastraff organig anodd i ddiraddio", "pretreatment slwtsh" a "gwella synergaidd prosesau traddodiadol" yn ôl y math o garthffosiaeth a'r amcanion triniaeth, gan ddatrys pwyntiau poen technolegau traddodiadol.

(I) Trin Dŵr Gwastraff Organig Anhydrin: Torri i Lawr Llygryddion "Ystyfnig".

Mae gan ddeunydd organig anhydrin mewn dŵr gwastraff diwydiannol (fel llifynnau azo wrth argraffu a lliwio dŵr gwastraff, gwrthfiotigau mewn dŵr gwastraff fferyllol, a hydrocarbonau olew crai mewn dŵr gwastraff petrolewm) strwythur cemegol sefydlog a bioddiraddadwyedd gwael. Mae dulliau triniaeth fiolegol traddodiadol yn anodd eu diraddio, tra bod dulliau ocsideiddio cemegol yn gofyn am lawer iawn o adweithyddion (fel adweithydd Fenton) ac maent yn dueddol o halogi llaid eilaidd. Gall homogenizers ultrasonic ddinistrio strwythur moleciwlaidd y llygryddion hyn yn uniongyrchol trwy'r effaith cavitation:

Datliwio a Dileu COD mewn Lliwio Dŵr Gwastraff:Mae cromofforau (-N=N-) llifynnau azo yn torri o dan weithred tonnau sioc cavitation a radicalau OH, gan gyflawni dadliwio effeithlon. Dengys data arbrofol, gan ddefnyddio homogenizer ultrasonic ag amledd o 20kHz a phŵer 300W i drin 100mg/L o ddŵr gwastraff lliw coch Congo, cyrhaeddodd y gyfradd dad-liwio dros 92% o fewn 30 munud, a bod y gyfradd tynnu COD yn uwch na 65%, sy'n sylweddol uwch na'r gyfradd decolorization o ddulliau arsugniad carbon activated traddodiadol (tua 70%).

Diraddio Gwrthfiotigau mewn Dŵr Gwastraff Fferyllol:Ar gyfer dŵr gwastraff gwrthfiotig fel penisilin a tetracycline, gall y radicalau OH a gynhyrchir gan gavitation ultrasonic ddadelfennu'n ocsideiddiol y cylch lactam a chylch bensen y gwrthfiotigau, gan eu trosi'n foleciwlau bach bioddiraddadwy (fel asidau carbocsilig, CO₂, a H₂O). Ar ôl i gwmni fferyllol gymhwyso pretreatment ultrasonic, cynyddodd y gyfradd tynnu gwrthfiotigau mewn triniaeth fiolegol ddilynol o 35% i 88%, gan atal gweddillion gwrthfiotig rhag micro-organebau dŵr "gwenwynig".

Tynnu olew dŵr gwastraff petrocemegol:Gall microjet uwchsonig dorri i fyny emylsiynau sefydlog o olew crai mewn dŵr, gan achosi defnynnau olew i gyfuno a thyfu'n fwy. Wedi'i gyfuno ag arnofio neu waddodiad, gellir cynyddu'r gyfradd tynnu olew o 60% gyda phrosesau traddodiadol i dros 90%, heb fod angen dadlyddwyr.

(II) Trin llaid: Datrys Anawsterau Lleihau Llaid a Dihysbyddu

Mae gweithfeydd trin carthion trefol yn cynhyrchu llaid gyda chynnwys solidau isel (fel arfer dim ond 1%-2%) ac mae'n anodd dihysbyddu. Hyd yn oed ar ôl dihysbyddu mecanyddol traddodiadol (fel gwasgu hidlydd plât a ffrâm), mae'r cynnwys lleithder yn parhau i fod yn uchel, yn fwy na 80%, gan arwain at gostau uchel iawn ar gyfer tirlenwi neu losgi dilynol. Gall homogenizers ultrasonic wella perfformiad dihysbyddu llaid yn sylfaenol trwy "ddarnio cyn-driniaeth":

Amharu ar strwythur ffloc llaid:Mae fflocs microbaidd mewn llaid yn cynnwys cellfuriau a sylweddau polymerig allgellog (EPS). Gall tonnau sioc cavitation uwchsain rwygo'r fflociau hyn, gan ryddhau'r dŵr rhydd a rhwymedig oddi mewn.

Lleihau ymwrthedd penodol llaid:Po uchaf yw'r gwrthiant penodol llaid (mesur o anhawster dad-ddyfrio), y mwyaf anodd yw dad-ddyfrio. Ar ôl pretreatment ultrasonic (amledd 25kHz, pŵer 500W, 15 munud), gellir lleihau ymwrthedd penodol llaid 50% -70%, gellir lleihau'r cynnwys lleithder mewn gwasgu hidlydd plât a ffrâm dilynol i lai na 65%, a gellir lleihau cyfaint llaid bron i 40%.

Treuliad anaerobig cyflym:Mae'r llaid wedi'i rwygo yn rhyddhau llawer iawn o ddeunydd organig (fel proteinau a polysacaridau), gan ddarparu digon o swbstrad ar gyfer micro-organebau anaerobig. Mae hyn yn cynyddu cynhyrchiant methan 20% -30% ac yn byrhau'r cylch treulio 15% -20%, gan gyflawni buddion deuol "lleihau cyfaint llaid a'i ail-ddefnyddio fel adnodd." Gweithredodd gwaith trin dŵr gwastraff trefol y dechnoleg hon, gan leihau costau gwaredu llaid blynyddol tua 2.8 miliwn yuan.