超聲空化效應(yīng)提供了分解水中有害有機物的可能性，實現(xiàn)了超聲污水的處理目的。 在污水處理過程中，超聲空化作用對有機物具有較強的降解能力，降解速度快，超聲空化破壞產(chǎn)生的高能量足以破壞化學(xué)鍵，空化破壞產(chǎn)生氫氧化物基團( OH )和氫基團( h )，與有機物發(fā)生氧化反應(yīng)，使水體中的有害有機物與CO2、H2O 因此，傳統(tǒng)污水處理難以生物降解的有機污染物可以通過超聲空化作用進(jìn)行降解。

超聲在污水處理中應(yīng)用的理論基礎(chǔ)

目前對超聲降解水中污染物原理的認(rèn)識主要是空化理論和自由基氧化原理。 超聲空化作用引起的反應(yīng)條件的變化，引起了化學(xué)反應(yīng)的熱力學(xué)變化，提高了化學(xué)反應(yīng)的速度和收率。 另外，超聲空化引起的局部高溫、高壓環(huán)境下，水分解產(chǎn)生h和OH自由基，溶解在溶液中的空氣( N2和O2)也發(fā)生自由基分解反應(yīng)，產(chǎn)生n和o自由基。

影響污水處理過程中超聲降解的因素

影響污水處理過程中超聲波分解的主要因素有溶解氣體、pH值、反應(yīng)溫度、超聲波功率強度和超聲波頻率

1 .溶解氣體的存在提供空化核，空化效應(yīng)穩(wěn)定，空化閾值下降，對超聲降解速度和降解的影響主要有兩個原因

a .溶解氣體對空化氣泡的性質(zhì)和空化強度有重要影響，產(chǎn)生b、N2O2等溶解氣體的自由基也參與分解反應(yīng)過程，因此影響反應(yīng)原理和分解反應(yīng)的熱力學(xué)和動力學(xué)行為。 　

2 .溶液的pH值對有機酸堿性物質(zhì)的超聲分解有很大影響。 溶液的pH值小時，有機物質(zhì)蒸發(fā)到氣泡內(nèi)，可以在氣泡內(nèi)直接熱分解，同時還可以在氣穴氣泡的氣液界面與污水中空化產(chǎn)生的自由基發(fā)生氧化反應(yīng)，分解效率高。 溶液的pH值大時，有機物質(zhì)蒸發(fā)不能進(jìn)入空化氣泡內(nèi)，只能在空化氣泡的氣液界面與自由基發(fā)生氧化反應(yīng)，降解效率低。 因此，溶液的pH調(diào)節(jié)應(yīng)盡可能有利于有機物以中性分子的形式存在，易揮發(fā)到氣泡核內(nèi)部。 　　

3 .溫度對超聲腔化的強度和動力學(xué)過程有著非常重要的影響，會帶來超聲分解的速度和程度的變化。 溫度上升有利于加快反應(yīng)速度，但超聲波誘導(dǎo)分解主要是氣穴效應(yīng)引起的反應(yīng)，溫度過高時，聲波的負(fù)壓半周期使水沸騰，減少氣穴引起的高壓，同時氣穴泡立即充滿水蒸氣，降低氣穴引起的高溫，分解效率 一般聲化學(xué)效率隨溫度的上升呈指數(shù)下降。 因此，低溫(低于20℃)有利于超聲波分解實驗，一般在室溫下進(jìn)行。 　

4 .研究表明，頻率越高，分解效果并不越好。 超聲波的頻率與有機污染物的分解原理有關(guān)，以自由基為主的分解反應(yīng)中存在zui較好頻率的以熱分解為主的分解反應(yīng)，當(dāng)超聲波聲強于空化閾值時，分解效率隨頻率的增加而增大。

5、超聲波功率強度是指單位超聲波放射端面積在單位時間內(nèi)放射到反應(yīng)體系的總聲能，一般用單位放射面積的功率進(jìn)行測量。 一般來說，超聲波功率強度越大越有利于分解反應(yīng)，但過大則空化氣泡被遮蔽，超聲波功率強度能量減少，分解速度降低。 　

現(xiàn)階段超聲在污水處理中的一般應(yīng)用

超聲波降解污水中的有機污染物技術(shù)可以單獨利用超聲空化效應(yīng)，利用超聲波降解技術(shù)和其他處理技術(shù)進(jìn)行有機污染物的降解除去。 并用技術(shù)有以下類型

1 .超聲波與臭氧聯(lián)合污水處理，超聲波分解、殺菌和臭氧消毒作用于污水。

2 .超聲波聯(lián)合過氧化氫進(jìn)行污水處理，達(dá)到污水分解、殺菌、消毒的目的。

3、超聲和紫外線聯(lián)合污水處理，光聲化學(xué)技術(shù)利用超聲技術(shù)和紫外光技術(shù)各自的分解能力，相互協(xié)同和互補作用，分解污水中常見的有機四氫化碳、氫化甲烷，使4種物質(zhì)的分解產(chǎn)物成為水、二氧化碳、C1-或易生物分解的短鏈脂肪酸。

4、超聲波與磁化處理技術(shù)結(jié)合進(jìn)行污水處理，磁化對污水實現(xiàn)了固液分離，可分解COD、BOD等有機物，對染色水進(jìn)行脫色處理。

5、超聲波作為傳統(tǒng)化學(xué)殺菌處理的輔助技術(shù)，用傳統(tǒng)的化學(xué)方法進(jìn)行大規(guī)模污水處理，可以增加超聲波輻射，大大減少化學(xué)藥劑的用量。

未來超聲在污水處理中應(yīng)解決的問題

超聲在污水處理領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)廣為人知，但仍有許多問題需要解決

1 .超聲波反應(yīng)的條件控制困難。 不同基質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)不同，zui的蕞佳降解條件也不同，特別是考慮到經(jīng)濟性。 在分解不同基質(zhì)時，為了取得zui的優(yōu)良分解效果，必須對超聲波的強度、分解時間、催化劑等條件進(jìn)行試驗。

2 .目前超聲技術(shù)尚未大規(guī)模應(yīng)用于實踐，許多應(yīng)用已在實驗室完成。 這些試驗均對某種基質(zhì)進(jìn)行了模擬該物質(zhì)的溶液處理。 超聲波還得等待實踐中的考驗。

3、超聲波大規(guī)模應(yīng)用的問題主要是處理設(shè)備，重要的是連續(xù)開發(fā)污水處理、低能耗、大容量超聲波反應(yīng)器。

以上就是在污水處理行業(yè)用超聲波液位計量表應(yīng)注意什么文章的全部內(nèi)容