超聲波水處理

　　超聲波技術(shù)作為一種物理手段和工具，能夠在化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)中產(chǎn)生一系列接近于極端的條件，這種能量不僅能夠激發(fā)或促進(jìn)許多化學(xué)反應(yīng)、加快化學(xué)反應(yīng)速度，甚至還可以改變某些化學(xué)反應(yīng)的方向，產(chǎn)生一些令人意想不到的效果和奇跡。這就是聲化學(xué)。

    聲化學(xué)可應(yīng)用于幾乎所有的化學(xué)反應(yīng)，如萃取與分離、合成與降解、生物柴油生產(chǎn)、治理微生物、降解有毒有機(jī)污染物、生物降解處理、生物細(xì)胞粉碎、分散和凝聚，等等。

   自20世紀(jì)90年代初Mason開展了超聲波降解水中有機(jī)物的研究之后，超聲波技術(shù)在該研究領(lǐng)域的應(yīng)用不斷擴(kuò)大。各國大學(xué)、實(shí)驗(yàn)室和研究所紛紛致力于將超聲波化學(xué)應(yīng)用于水污染控制，尤其對在廢水中難降解有毒有機(jī)污染物治理方而的研究，己取得了一定的進(jìn)展。

   超聲波技術(shù)具有簡便、高效、無二次污染等特點(diǎn)，利用空化效應(yīng)能將水體中有害有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2, H2O,無機(jī)離子或轉(zhuǎn)變?yōu)楸仍袡C(jī)物毒性小的物質(zhì)。因而，在處理難降解的有機(jī)物方面其有顯著的優(yōu)越性，已受到國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。

   自由基理論：

   在空化作用產(chǎn)生的高溫、高壓下，水分子裂解產(chǎn)生自由基。自由基由于含有未配對電子，所以其性質(zhì)活潑，很容易進(jìn)一步反應(yīng)變成為穩(wěn)定分子。自由基可在空化氣泡周圍界面重新組合、或與氣相中揮發(fā)性溶質(zhì)反應(yīng)、或在氣泡界面區(qū)、甚至在本體溶液與可溶性溶質(zhì)反應(yīng)，形成最終產(chǎn)物。自由基可用電子自旋共振(ESR)譜法檢測。

　　在含有聚合物的多相體系中，由于空化泡崩滅時(shí)的強(qiáng)大的流體力學(xué)剪切力，會(huì)使大分子主鏈上碳鍵產(chǎn)生斷裂，產(chǎn)生自由基引發(fā)各種反應(yīng)。同時(shí)聲波的機(jī)械效應(yīng)(傳聲媒質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)、加速度及聲壓等力學(xué)量)和熱效應(yīng)(聲波轉(zhuǎn)化而成)對有機(jī)物的降解貢獻(xiàn)也不容忽視，有時(shí)甚至主要是這些效應(yīng)。

　　超聲波對混凝具有促進(jìn)作用，因?yàn)楫?dāng)超聲波通過有微小絮體顆粒的流體介質(zhì)時(shí)，其中的顆粒開始與介質(zhì)一起振動(dòng)，但由于大小不同的粒子具有不同的振動(dòng)速度，顆粒將相互碰撞、粘合，體積和重量均增大。然后，由于粒子變大已不能隨超聲振動(dòng)，只能作無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，繼續(xù)碰撞、粘合、變大，最后沉淀下來。由于超聲波的作用，將比一般的絮凝效果好，對污染物的去除率高。