Cos'è il trattamento delle acque reflue ad ultrasuoni?

Con l’accelerazione dell’industrializzazione e la crescita della popolazione, il trattamento delle acque reflue è diventato un problema ambientale globale. I metodi tradizionali di trattamento delle acque reflue presentano problemi quali bassa efficienza, elevato consumo energetico e alti costi di trattamento. Essendo un metodo emergente di trattamento delle acque reflue, la tecnologia di trattamento delle acque reflue con ossidazione ad ultrasuoni presenta i vantaggi di alta efficienza, basso consumo energetico e protezione ambientale e ha ricevuto ampia attenzione e ricerca.

Principio:

Basandosi sul concetto di miglioramento del tasso di utilizzo delle risorse idriche, la tecnologia ad ultrasuoni viene utilizzata nel trattamento delle acque reflue per migliorare il tasso di utilizzo delle acque reflue. La tecnologia ad ultrasuoni viene utilizzata per riutilizzare le acque reflue scaricate dall'industria e dalla produzione. Le onde ultrasoniche sono onde elastiche con una frequenza generalmente superiore a 16kHz. Le onde ultrasoniche vengono solitamente utilizzate per la pulizia, l'emulsificazione e l'uso chimico. Attualmente, le onde ultrasoniche vengono introdotte in molti settori per affrontare i problemi correlati. Pertanto, l’ambito di utilizzo della tecnologia ad ultrasuoni è molto ampio e presenta un grande potenziale di sviluppo. L'uso degli ultrasuoni nel trattamento delle acque reflue è dovuto principalmente al vantaggio in frequenza degli ultrasuoni. La sua frequenza farà sì che la sostanza liquida subisca cambiamenti qualitativi dopo averla attraversata, provocando così una reazione chimica. Quando la frequenza degli ultrasuoni raggiunge un livello più elevato, separerà le molecole costituenti nel semiciclo sciolto del liquido, facilitando la comparsa dei nuclei di cavitazione. Il nucleo di cavitazione ha un breve periodo di comparsa, ma l'energia generata dalla sua esplosione è molto grande. Queste energie includono un'alta temperatura di 4000 K, un ambiente ad alta pressione di 100 MPa e il micro getto più importante. L'area in cui è attivo il nucleo di cavitazione è chiamata cavitazione ultrasonica. La cavitazione ultrasonica guiderà la dissoluzione delle molecole organiche e produrrà reazioni chimiche come i radicali liberi, il che è benefico per l'evoluzione del trattamento delle acque reflue, migliorerà l'efficienza del trattamento delle acque reflue e determinerà il tasso di utilizzo delle risorse idriche.

Metodi:

1. Pretrattamento ad ultrasuoni: i liquami da trattare vengono pretrattati da un dispositivo ad ultrasuoni, utilizzando principalmente l'azione meccanica degli ultrasuoni per rompere e disperdere le molecole organiche nei liquami, aumentarne l'area superficiale e fornire le condizioni per successive reazioni di ossidazione;

2. Reazione di ossidazione: le acque reflue pretrattate mediante ultrasuoni vengono iniettate nel reattore di ossidazione e la materia organica nelle acque reflue viene ossidata e decomposta dall'azione chimica degli ultrasuoni aggiungendo ossigeno o ossidanti. Durante la reazione di ossidazione, la frequenza, la potenza e il tempo di trattamento degli ultrasuoni possono essere regolati secondo necessità per ottenere il miglior effetto di trattamento;

3. Sedimentazione e filtrazione: dopo la reazione di ossidazione verranno generati alcuni sedimenti nelle acque reflue, che possono essere separati mediante sedimentazione e filtrazione. Il sedimento può essere ulteriormente trattato o smaltito per ridurre l'impatto sull'ambiente;

4. Trattamento di disinfezione: le acque reflue trattate vengono disinfettate per uccidere i microrganismi residui e garantire che le acque reflue trattate soddisfino gli standard di scarico.

Vantaggi:

1. Alta efficienza: gli effetti meccanici e chimici degli ultrasuoni possono accelerare il processo di ossidazione e decomposizione della materia organica nelle acque reflue e migliorare l'efficienza del trattamento;

2. Basso consumo energetico: rispetto ai tradizionali metodi di ossidazione, i metodi di trattamento delle acque reflue con ossidazione ad ultrasuoni hanno un consumo energetico inferiore e risparmiano energia;

3. Protezione ambientale: i metodi di trattamento delle acque reflue con ossidazione ad ultrasuoni non richiedono l'aggiunta di una grande quantità di agenti chimici, riducendo l'inquinamento dell'ambiente;

4. Flessibilità: i metodi di trattamento delle acque reflue con ossidazione ad ultrasuoni possono essere regolati in base alle diverse caratteristiche delle acque reflue e ai requisiti di trattamento e hanno una maggiore flessibilità.

Applicazione:

1. L'onda ultrasonica e l'ozono vengono utilizzati insieme per il trattamento delle acque reflue e la degradazione ultrasonica, la sterilizzazione e la disinfezione con ossigeno reale agiscono insieme sulle acque reflue;

2. L'onda ultrasonica e il gas perossido vengono utilizzati insieme per il trattamento delle acque reflue per raggiungere lo scopo di degrado, sterilizzazione e disinfezione dei corpi idrici inquinati;

3. L'onda ultrasonica e la luce ultravioletta vengono utilizzate insieme per il trattamento delle acque reflue e si forma la tecnologia chimica fotoacustica. La capacità di degradazione della tecnologia delle onde ultrasoniche e della luce ultravioletta è combinata con effetti sinergici e complementari per degradare i comuni inquinanti organici fenolo, tetraidrocarburo, triidrometano e acido tricloroacetico nelle acque reflue, in modo che i prodotti di degradazione delle quattro sostanze siano acqua, anidride carbonica, C1 o acidi grassi a catena corta facilmente biodegradabili;

4. La tecnologia di trattamento delle onde ultrasoniche e della magnetizzazione viene utilizzata insieme per il trattamento delle acque reflue. La magnetizzazione può non solo ottenere la separazione solido-liquido per le acque reflue, ma anche degradare la materia organica come COD e BOD e può anche decolorare l'acqua colorata;

5. L'onda ultrasonica può essere utilizzata anche come tecnologia ausiliaria per il tradizionale trattamento di sterilizzazione chimica. Quando si utilizzano metodi chimici tradizionali per il trattamento delle acque reflue su larga scala, l'aggiunta di radiazioni ultrasoniche può ridurre notevolmente la quantità di agenti chimici.

In breve, essendo una tecnologia emergente per il trattamento delle acque reflue, il metodo di trattamento ad ultrasuoni delle acque reflue presenta i vantaggi di alta efficienza, basso consumo energetico e protezione ambientale. Attraverso gli effetti meccanici e chimici degli ultrasuoni, la materia organica nelle acque reflue può essere efficacemente ossidata per migliorare l'efficienza del trattamento. La tecnologia di trattamento delle acque reflue con ossidazione ad ultrasuoni ha ampie prospettive di applicazione nei settori del trattamento delle acque reflue industriali e del trattamento delle acque reflue urbane e fornirà una nuova soluzione per risolvere il problema globale del trattamento delle acque reflue.

L' applicazione della tecnologia ad ultrasuoni nel trattamento dei fanghi e dei flussi di rifiuti può portare a vari risultati, come ad esempio:

· Aumento della produzione di biogas

· Digestione anaerobica migliorata

· Rapporto C/N migliorato per la denitrificazione

· Miglioramento del comportamento di sedimentazione attraverso il degasaggio e la disintegrazione dei fiocchi

· Processi di concentrazione potenziati per i fanghi residui

· Migliori capacità di digestione e disidratazione

· Dosaggio coagulante ridotto

· Minori costi di trattamento grazie alla diminuzione della post-digestione dei fanghi residui

· Riduzione della necessità di polimeri

· Distruzione dei batteri filamentosi

Conclusione:

La tecnologia ad ultrasuoni presenta una soluzione promettente per il trattamento efficace di fanghi e materiali di scarto. Sfruttando la potenza delle onde ultrasoniche, le industrie possono migliorare le proprie pratiche di gestione dei rifiuti, aumentare l’efficienza del trattamento e contribuire a un approccio più sostenibile alla gestione ambientale.