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有机废水超声降解动力学研究

叶建忠  
【摘要】: 本文首先从动力学角度论述了超声波降解有机污染物的机理及其降解途径,分析影响有机物超声降解效果的基本因素,如粘度、表面张力系数、蒸汽压、温度、溶解气体、超声频率、声功率、pH值及有机污染物的物理化学性质等;并描述了超声波在水处理领域,特别是与传统生物处理法联用处理难降解、有毒有机废水方面的发展应用前景。从理想的空化泡模型中推导出动力学方程,不仅可拓展对声化学机理的认识,也有利于优化超声降解的过程控制。文章在研究分析De Visscher等人模型的基础上,提出以共振空化泡为中心的假设,经理论推导建立出新的动力学方程。尽管新模型的推导机理与De Visscher的模型不同,然而所得到的数学方程是等价的,而且还拓宽了模型的应用范围。 由此对高浓度谷氨酸溶液进行超声降解实验研究,考察初始浓度、pH值、有无鼓风或曝气对谷氨酸降解动力学(实验中以拟一级降解速率常数k表示)的影响,并对谷氨酸的超声降解机理进行探讨;同时考察了焦化废水及其中的主要污染组分苯酚的超声降解情况,表明在超声波作用下,苯酚有较快的降解速率,同时焦化废水的可生化性得到较大程度的提高。这些实验结果不仅加深对超声降解机理的认识,也为超声降解的实际工程应用提供理论参数。


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