超(chao)聲預處(chu)理可以(yi)破壞(huai)污泥(ni)菌膠(jiao)團結構，改變污泥(ni)中水份(fen)存在形式(shi)，將難去除細(xi)胞結合(he)水為容易去除的(de)(de)(de)游離水，從而降(jiang)低(di)整個干燥過(guo)程的(de)(de)(de)能耗。本實驗針(zhen)對建昌縣污水管(guan)理處(chu)的(de)(de)(de)剩余污泥(ni)進行超(chao)聲波(bo)預處(chu)理，考察輻射(she)時(shi)間、超(chao)聲密度。
1 實(shi)驗(yan)工(gong)況(kuang)本實(shi)驗(yan)采用功率600w，頻(pin)率28khz的超(chao)聲(sheng)波(bo)發(fa)生器對污泥(ni)進行(xing)預處理，污泥(ni)含水(shui)率：84.7%、86%、88.5%；超(chao)聲(sheng)波(bo)密(mi)度：6w/mL、4w/mL、3w/mL；超(chao)聲(sheng)輻(fu)射時間：1min、2min、3min、4min。
2 實驗結(jie)(jie)果(guo)與討論2.1超(chao)(chao)聲(sheng)輻射(she)時(shi)間(jian)對(dui)污泥(ni)含(han)水(shui)率的(de)(de)影響污泥(ni)細胞(bao)經超(chao)(chao)聲(sheng)波破碎后，內部的(de)(de)細胞(bao)水(shui)成為自由水(shui)。提高污泥(ni)干燥速(su)度，超(chao)(chao)聲(sheng)處(chu)理后，空化(hua)引起的(de)(de)強大水(shui)力剪切(qie)力破壞污泥(ni)絮(xu)體結(jie)(jie)構(gou)和(he)微生物(wu)(wu)細胞(bao)，使(shi)水(shui)分存在形式發生變化(hua)，自由水(shui)分相對(dui)增多，有利(li)于(yu)水(shui)分的(de)(de)蒸(zheng)發和(he)污泥(ni)的(de)(de)進一(yi)步干燥；實驗表明，超(chao)(chao)過一(yi)定(ding)的(de)(de)超(chao)(chao)聲(sheng)作用(yong)時(shi)間(jian)，污泥(ni)含(han)水(shui)率的(de)(de)下降速(su)度減慢(man)。原因是如果(guo)超(chao)(chao)聲(sheng)處(chu)理時(shi)間(jian)過長，胞(bao)外聚合物(wu)(wu)和(he)微生物(wu)(wu)被破碎為更(geng)微小的(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)，反而不利(li)于(yu)污泥(ni)中(zhong)水(shui)分的(de)(de)蒸(zheng)發。
2.2超聲(sheng)(sheng)密(mi)(mi)度(du)(du)(du)對(dui)污泥含(han)水率(lv)的(de)影(ying)響(xiang)不(bu)(bu)同(tong)超聲(sheng)(sheng)密(mi)(mi)度(du)(du)(du)對(dui)污泥的(de)破(po)解(jie)程(cheng)度(du)(du)(du)不(bu)(bu)同(tong)，超聲(sheng)(sheng)密(mi)(mi)度(du)(du)(du)是影(ying)響(xiang)破(po)解(jie)效果的(de)另一個重(zhong)要因素，隨著密(mi)(mi)度(du)(du)(du)的(de)提高(gao)，污泥的(de)破(po)解(jie)程(cheng)度(du)(du)(du)也更徹底。這與(yu)王(wang)芬(fen)，季民[4]等的(de)研究結果一致(zhi)。含(han)水率(lv)為84.7%的(de)污泥在6 w/mL的(de)超聲(sheng)(sheng)波密(mi)(mi)度(du)(du)(du)處理下，污泥的(de)含(han)水率(lv)變化很(hen)快；含(han)水率(lv)為86%的(de)污泥在不(bu)(bu)同(tong)的(de)聲(sheng)(sheng)能(neng)密(mi)(mi)度(du)(du)(du)下破(po)解(jie)效果也比較明顯。
2.3污泥(ni)含(han)水(shui)率(lv)(lv)(lv)(lv)對干燥(zao)速(su)率(lv)(lv)(lv)(lv)的(de)影(ying)響同一(yi)超(chao)聲破(po)解時(shi)(shi)間(jian)，不(bu)同含(han)水(shui)率(lv)(lv)(lv)(lv)的(de)污泥(ni)在(zai)相同的(de)超(chao)聲處(chu)理(li)條件下(xia)，干燥(zao)速(su)率(lv)(lv)(lv)(lv)變化很大，含(han)水(shui)率(lv)(lv)(lv)(lv)為84.7%的(de)污泥(ni)干燥(zao)速(su)率(lv)(lv)(lv)(lv)明顯(xian)優于其他兩(liang)個。在(zai)6w/mL的(de)超(chao)聲密(mi)度下(xia)，隨(sui)著(zhu)污泥(ni)含(han)水(shui)率(lv)(lv)(lv)(lv)的(de)增大，含(han)水(shui)率(lv)(lv)(lv)(lv)變化越來越慢。當干燥(zao)時(shi)(shi)間(jian)超(chao)過一(yi)個小時(shi)(shi)，干燥(zao)速(su)率(lv)(lv)(lv)(lv)明顯(xian)加快，到130min時(shi)(shi)，含(han)水(shui)率(lv)(lv)(lv)(lv)為84.7%、86%、88.5%的(de)污泥(ni)含(han)水(shui)率(lv)(lv)(lv)(lv)分別降至18%、25%、39%。
2.4超(chao)聲密度對污(wu)(wu)泥(ni)pH的(de)(de)(de)(de)影響超(chao)聲空化作用(yong)產生大(da)(da)量(liang)的(de)(de)(de)(de)熱，使溫度上升(sheng)，導致pH值(zhi)波動。含(han)水率(lv)為86%的(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)泥(ni)在聲能密度為12w/mL條件下(xia)，pH最大(da)(da)上升(sheng)值(zhi)為0.29。但pH的(de)(de)(de)(de)上升(sheng)和下(xia)降幅度不(bu)會(hui)太(tai)大(da)(da)，原因(yin)是破解污(wu)(wu)泥(ni)過程(cheng)生成蛋白質(zhi)為一種兩(liang)性電解質(zhi)，由(you)于蛋白質(zhi)的(de)(de)(de)(de)緩沖(chong)酸堿的(de)(de)(de)(de)作用(yong)，所(suo)以pH值(zhi)上升(sheng)不(bu)會(hui)太(tai)大(da)(da)，而整個污(wu)(wu)泥(ni)體系的(de)(de)(de)(de)pH值(zhi)維持(chi)在7.22-7.81。由(you)于污(wu)(wu)泥(ni)破解后溶(rong)解的(de)(de)(de)(de)物質(zhi)的(de)(de)(de)(de)成份(fen)很復(fu)雜，因(yin)此，同一含(han)水率(lv)的(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)泥(ni)體系的(de)(de)(de)(de)pH值(zhi)變化并無明(ming)顯規律(lv)。
2.5含(han)(han)水(shui)率(lv)對污泥(ni)(ni)pH值(zhi)的(de)影響(xiang)三(san)個(ge)不同含(han)(han)水(shui)率(lv)的(de)污泥(ni)(ni)在不同的(de)超(chao)聲條件作用下(xia)，pH均(jun)有(you)(you)比較明顯(xian)的(de)變化，其中率(lv)88.5%的(de)污泥(ni)(ni)經過1min、2min、3min、4min的(de)超(chao)聲波作用，其上(shang)清液(ye)的(de)pH值(zhi)均(jun)有(you)(you)明顯(xian)改變3
結論(lun)（1） 輻射時間(jian)和聲能密(mi)度是影響污泥破(po)解效果的(de)(de)兩個重要因素，在一定時間(jian)和密(mi)度范圍內，破(po)解效果隨時間(jian)和聲能密(mi)度的(de)(de)增大(da)而(er)增大(da)，超(chao)過(guo)這個范圍，破(po)解速率反而(er)下(xia)降。
（2）污(wu)泥(ni)的(de)(de)含水(shui)率(lv)(lv)也是影響破解效果的(de)(de)另一個因素(su)，例如，含水(shui)率(lv)(lv)84.7%的(de)(de)破解效果明顯好與86%和88.5%的(de)(de)兩(liang)個泥(ni)樣，干(gan)燥130min后，84.7%的(de)(de)污(wu)泥(ni)含水(shui)率(lv)(lv)已經降至(zhi)18%，而其他(ta)兩(liang)個仍(reng)在40%左右，在實(shi)際生產中，可以(yi)繼續適(shi)當的(de)(de)降低含水(shui)率(lv)(lv)以(yi)達(da)到較好的(de)(de)干(gan)燥效果。
（3）從處理效(xiao)(xiao)果(guo)和(he)節約能源(yuan)角度來看(kan)，工況組合為含水率為84.7%，在(zai)2min和(he)6w/mL作用下(xia)，污泥的含水率變化效(xiao)(xiao)果(guo)最佳(jia)。所以選擇(ze)這個工況有(you)利于提(ti)高污泥的干(gan)燥速率，縮(suo)短干(gan)燥時間，節省能源(yuan)。
（4）由(you)于超聲(sheng)的(de)(de)空化(hua)作(zuo)用產生大(da)量的(de)(de)熱，導(dao)致(zhi)污(wu)泥溫度升高(gao)，所以經過超聲(sheng)處理后，pH值會有所波動。
