超声空化热效应破解剩余污泥的机制

doi:10.12068/j.issn.1005-3026.2019.01.024

东北大学学报:自然科学版 ›› 2019, Vol. 40 ›› Issue (1): 126-131.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2019.01.024

超声空化热效应破解剩余污泥的机制

由美雁¹，张秀秀²，沈阳¹，朱彤¹

(1. 东北大学机械工程与自动化学院，辽宁沈阳110819; 2. 东北大学理学院，辽宁沈阳110819)

收稿日期:2017-11-08 修回日期:2017-11-08 出版日期:2019-01-15 发布日期:2019-01-28
通讯作者: 由美雁
作者简介:由美雁(1976-)，女，辽宁沈阳人，东北大学讲师，博士；朱彤(1963-)，男，辽宁沈阳人，东北大学教授，博士生导师.
基金资助:
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目 (N150304002)；辽宁省博士启动基金资助项目(201501155).

Mechanism of Thermal Effect of Ultrasonic Cavitation on Excess Sludge Disintegration

YOU Mei-yan¹， ZHANG Xiu-xiu²， SHEN Yang¹， ZHU Tong¹

1. School of Mechanical Engineering & Automation， Northeastern University， Shenyang 110819， China; 2. School of Sciences， Northeastern University， Shenyang 110819， China.

Received:2017-11-08 Revised:2017-11-08 Online:2019-01-15 Published:2019-01-28
Contact: ZHU Tong
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摘要/Abstract

摘要： 为探明超声方法破解剩余污泥时的热效应，分别采用超声和水浴加热方法作用于有机大分子、细菌和剩余污泥.研究结果表明:超声作用酸性橙前后的TC和TOC含量降低，验证超声空化存在高温热解作用;对比三种情况下超声作用细菌和剩余污泥的破解效果为:未通入循环冷却水时超声>通入循环冷却水时超声>水浴加热，超声的热效应对细菌和剩余污泥的破解起促进作用;超声破解剩余污泥时超声引起温升的能量占超声总能量的10%以上，当温升达到70℃后，超声的热作用对剩余污泥的贡献率为20%左右.

关键词: 超声, 剩余污泥, 酸性橙, 细菌, 污泥破解, 热效应

Abstract: To ascertain the thermal effect of ultrasonic on disintegrating excess sludge， ultrasonic and water bath heating were used to treat organic macromolecules， bacteria and excess sludge. Results show that the TC and TOC content of acid orange are decreased after ultrasonic treatment， which proves the hyperthermia pyrolysis effect. The ultrasonic disintegrating effects on bacteria and excess sludge in three cases can be compared as: ultrasonic under no recirculating cooling water > ultrasonic under recirculation cooling water > water bath heating. The results show that ultrasound thermal effects can promote the disintegration of bacteria and the excess sludge. When the excess sludge is disintegrated， the temperature rise caused by energy from ultrasonic cavitation effect accounts for more than 10% of the total ultrasonic energy. When the temperature is up to 70℃， the contribution of ultrasonic heat to the excess sludge is about 20%.

Key words: ultrasonic, excess sludge, acid orange, bacteria, sludge disintegration, thermal effect

中图分类号:

X705

由美雁，张秀秀，沈阳，朱彤. 超声空化热效应破解剩余污泥的机制[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2019, 40(1): 126-131.

YOU Mei-yan， ZHANG Xiu-xiu， SHEN Yang， ZHU Tong. Mechanism of Thermal Effect of Ultrasonic Cavitation on Excess Sludge Disintegration[J]. Journal of Northeastern University Natural Science, 2019, 40(1): 126-131.

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