超声波除沫在工业废水处理中的应用

超声波除沫在工业废水处理中的应用

胡志宇

无锡市产品质量监督检验院 214000

摘要：废水物料在蒸发分离过程中往往会产生过量的泡沫，其中一部分是蒸发加热过程中产生的气体，由于压力的变化从液体内部溢出，一部分是物料撞击罐壁的机械力产生的。工艺前端预处理不良或材料本身表面活性剂导致材料粘度高、发泡能力大或泡沫稳定性高，导致泡沫增长快于坍塌。过多的泡沫将浓缩液带入蒸汽和冷凝水系统，会破坏系统的稳定运行；造成冷凝水污染，导致排放不合格的；会造成结垢、堵塞等一系列问题。因此，消泡方法的研究尤为重要。本文主要分析超声波除沫在工业废水处理中的应用。

关键词：超声波；废水处理；除沫

引言

在大多数工业生产过程中，都会产生工业废水。十二五规划明确提出，要深入贯彻节约资源、保护环境的基本国策。污水处理是环境保护领域的重要组成部分，工业废水处理是污水处理中最困难的部分。多效蒸发是工业废水蒸发浓缩过程中常用的方法。多效蒸发是由多个单效蒸发器串联而成的蒸发类型。

1、常用除沫方法

去除泡沫是指采取某些措施来打破形成的泡沫或减少泡沫层的厚度。有许多常用的去除泡沫的方法，可以分为物理方法和化学方法。物理方法主要有静气泡清除法、减压气泡清除法、加热气泡清除法、流体注射气泡清除法、机械搅拌气泡清除法和超声波气泡清除法；化学方法主要包括添加脱除锑剂泡沫的方法、添加改变稳定剂稳定性的物质等。本文介绍了几种常用的滴滴去除方法。

1.1热力除沫法

一种热去除泡沫的方法，即温度升高时气泡膜液体蒸发去除泡沫的物理方法，在泡沫接触到再流器或受到蒸汽气流影响时造成泡沫破裂。再热器的温度应高于泡沫破裂区表面活性剂溶液的沸点。热喷效应是液体蒸发、表面活性剂温度和电压变化以及液体粘度降低的综合结果。热处理有许多好处，特别是它不会产生重复的气泡，简单且成本较低。但是，也有一些缺点，例如严重的蓄积性，可能会大大降低其消除气泡的效率，并增加其能源消耗。

1.2消泡剂除沫法

消泡剂除沫法是一种化学方法，泡沫处理原理主要是将化学剂添加到泡沫溶液中，改变输液泡沫的性质，降低泡沫表面张力，破坏膜弹性，促进液膜引流液以实现消除目标防气泡剂具有良好的除气泡性能、良好的扩散性、良好的渗透性、无生理活性、无腐蚀、无中毒、无副作用、无燃烧、无爆炸、具有较高的安全性优势。但是，对于高输出需求的产品，添加膨胀剂可能会改变材料的成分和性质，并且不适合使用。

1.3自然除沫法

自然除沫法是物理方法之一，主要是利用泡沫间液膜内的液体沿膜界面逸出，将气体扩散到气泡外，并打破某些单个气泡的液膜，以达到滴滤效果。泡沫破裂的基本过程是脱水和收缩，主要依赖于引力作用，这种作用逐渐使泡沫液膜变薄，导致泡沫破裂，从而消除泡沫。回收能力节省了资金，除沫处理时间更长，不适用于泡沫速度更快的环境。

2、工业废水治理问题

2.1工业废水治理需要考虑资金投入的问题

现有的废水处理设施是否符合更新废水处理程序的创新或升级要求的问题涉及经费问题。改进废水处理程序需要得到改进所需的人力和物力资源的财政支持该国的一些工业企业，特别是小型工业企业，在获得可靠的资金方面遇到困难，从而减缓了废水处理设施的升级速度，现有的工艺和设备已无法满足新的废水处理和处置标准。

2.2工业废水治理技术水平落后

除了保证这些财政投资外，废水管理的方法、条件和参数、组织管理、工作人员的技能水平等。这些因素加在一起，导致工业废水管理技术水平低，并阻碍实现改进废水管理的目标。对于城市工业园区的企业来说，工业废水管理是通过向专门的污水处理厂集中进行的。这种办法将有助于解决工业企业废水管理资金不足和难以管理的问题。在工业区进口废水网络时，废水处理站的正常运作因废水参数指标没有得到适当监测和控制而变得更加困难，导致工业废水处理设施在回收后受到严重腐蚀总体而言，要实现更高的废水管理和废水处理目标，就必须从废水管理技术着手，并通过优化废水管理技术为废水管理提供强有力的保障。

3、超声波除沫

更多的能量，超声波有很大的能量，可以产生更多的能量超声波到达物质表面时，泡沫中物质的分子在声波作用下随着声波振动而振动。分子的振动频率决定了分子的振动速度，频率越高，速度越快。物理分子通过振动获得的能量不仅与分子质量有关，而且与分子振动速度的平方有关。因此，超声波频率越高，分子振动速度越高，分子产生的能量就越大。超声波产生的机械能量可以大大加快材料分子的速度。在泡沫液体中，机械能比引力加速度加速数十万甚至更多的液体分子。大量加速使液体分子移动得更快，从而导致气泡破裂。声压效应，超声波有很大的能量，泡沫可以产生很大的声压效应。声波到达泡沫时，超声波的高频振动可能导致泡沫材料分子的压缩或分散，泡沫压力可能发生变化。超声波和能量之间，泡沫产生很强的声压。泡沫仅在承受超声波声压之前受到大气压力。超声波到达泡沫时，如果超声振动导致泡沫分子压缩，泡沫压力增大，压力导致泡沫破裂；如果超声振动导致泡沫分子散射，泡沫压力小于大气压力，导致泡沫膨胀后破裂。

4、工业废水处理的策略总结

4.1结合行业特点，采取针对性处理措施

工业废水有许多类型，每个行业都有不同的特点，要实现废水的有效处理，就必须将工业特点结合起来，并采取有针对性的处理措施。总的来说，废水的特点是有机物和悬浮物质含量高，毒性低，如果不加以有效处理，就会污染生态环境，容易导致水生动物和鱼类的富营养化和死亡。废水中含有各种微生物，例如致病微生物，这就产生了沉积在海底的有机物的难闻气味，导致水质恶化，最终造成环境污染。目前，食品工业的大多数工业废水都是通过以下技术处理的:(1)物理处理。采用降水过滤法和离心分离法等。来处理废水。(2)化学处理。采用氧化还原工艺和电解分离工艺进行废水处理。(3)生物化学处理。采用酶降解法和超声波法按照废水处理要求进行处理。例如，淀粉和工业废水处理首先利用格栅、沉淀和浮力等工艺去除悬浮物质，然后进入调节池，完成水量调节，最后与厌氧反应装置同时进入如果废水处理标准对水质要求很高，或废水中含有大量有机物质，则可使用两级空气池或两级生物过滤池来实现符合标准的排放。在工业废水处理实践中，必须结合工业特点，选择适当的处理技术和工艺，建立综合处理系统，确保废水的有效处理。

4.2加大废水处理投入力度

在工业废水处理实践中，必须配置大量的设施和处理工艺，以满足废水处理的需要。在此基础上，需要增加对废水处理的投资，积极促进新设施、技术和技术的应用等。(b)满足所有活动部门的废水处理需求，并提高废水资源的使用效率。加强对当前工业废水处理技术问题和挑战的技术研究，积极改进废水处理和资源利用，满足工业废水处理需求。此外，需要加强对企业废水处理和排放的监测。通过建设完善的监测系统，积极控制工业废水处理水平，敦促企业按照规章制度处理废水，遵守排放标准。

结束语

超声波作为一种物理方法，可以大大降低消除气泡的成本，而不影响与化学方法相比产品的质量；与物理方法相同，设备体积较小，能耗更低，消除气泡的效率更高。上文所述的一系列试验表明，喷射在超声波装置侧面的效果优于顶面。将超声波频率调整为24kHz最适用于泡沫去除效果，超声波与泡沫之间的距离小于20厘米，虽然溶液温度的升高可以加快泡沫去除率，但差别并不明显。

参考文献：

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