水厂排泥水处理的化学调质研究

通过测量Zeta电位、界面沉降性能及比阻,对应用高分子絮凝剂、表面活性剂、石灰、酸和碱进行水厂排泥水的化学调质处理效果进行了研究.结果表明:有机高分子絮凝剂对污泥的调质效果明显优于无机絮凝剂,且调质效果随絮凝剂相对分子质量的增大而加强;阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)调质对污泥处理有促进作用而阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)却有负面影响;投加石灰能有效地降低污泥比阻(SRF),但对污泥沉淀无明显改善且增加了泥饼干重;污泥的沉淀和脱水性能随pH值的降低而改善.     

超声对城市污泥稳定性的影响

为了利用超声改善城市污泥的稳定性,在不同功率密度和处理时间下,研究了污泥的Zeta电位、沉降比(SV)和沉降指数(SVI)的变化规律,讨论了超声对污泥稳定性的影响方式.结果表明:超声对改善污泥稳定性有显著作用,随超声时间的增加,Zeta电位的绝对值先增大后回落,且始终大于起始值,峰值随功率密度的增大而提前;污泥的SV、SVI随超声时间的增加而逐渐增大,但增大的速率逐渐衰减,直至SV达到100％;功率密度越大,SV增至100％的时间越早.此外,Zeta电位是污泥稳定的必要条件,但不是充分条件,至少还应使污泥的絮体得到充分破解;如果仅为提高污泥的稳定性,可以采用高功率密度、短时间的处理方法,但如果考虑降低污泥超声处理的能耗和费用,则应采用低功率密度、长时间的处理方法.     

苎麻叶总绿原酸提取工艺研究

[目的]采用超声波法提取苎麻叶片绿原酸,设定不同提取条件测定含量并得出最优提取条件。[方法]对苎麻头麻叶片烘干处理后,以一定浓度乙醇为提取液,设定乙醇浓度、料液比、温度、pH、提取时间为单因素,采用超声波法提取,并根据单因素实验结果,选取乙醇浓度、料液比、pH三个因素设计正交实验。[结果]各单因素对提取效果影响较大,温度设定常温,提取时间2 h最佳;正交结果表明,最优提取条件为40%乙醇、pH=5、料液比1∶16。[结论]苎麻叶中含有0.745%的绿原酸,采用超声波法提取效果好,方法简便易行。     

超声破解对剩余污泥减量的影响

[目的]探索超声破解处理剩余污泥的效果。[方法]采用间歇反应器和单因子逐一变化法,对影响超声破解处理剩余污泥效果的主要因素进行了研究和优化。[结果]低频率超声能促进剩余污泥的水解反应,改善超声破解污泥的效果,污泥的SCOD溶出率、VSS的破解率和温度随着声能密度的增大、作用时间的延长和污泥上清液pH的增大而增大。[结论]超声有利于剩余污泥的破解,减少剩余污泥的产量。     

超声波对污泥脱水性能的影响及机理探讨

[目的]探讨超声波对污泥脱水性能的影响及其机理。[方法]以城市生活污水处理厂的剩余活性污泥为研究对象,对超声波处理时间和声能密度对污泥脱水性能的影响进行研究,并初步探讨超声波改善污泥脱水性能的机理。[结果]随着超声波处理时间的增加,污泥颗粒粒径逐渐变小,污泥CST呈先减小后增大趋势,当超声时间为8s时达最小值（75.7s）,污泥滤液COD值呈明显上升趋势;随着声能密度的增大,污泥颗粒粒径逐渐变小。但超声时间过长和声能密度过大均可导致污泥脱水性能变差。超声波改善污泥脱水性能可能是由于超声波通过调整污泥结构,促使污泥结构重组,改变污泥中水的存在形态,使污泥中难去除的结合水释出,从而转化成易脱的自由水所致。[结论]该研究可为超声波的工业应用提供一定的理论依据。     

PAC对污泥脱水性能的影响

以某污水处理厂的生活污水处理过程中产生的剩余污泥为研究对象,采用聚合氯化铝(PAC)作为化学调理剂,对浓缩池污泥进行调理。以污泥比阻为主要指标考察了投药量、调理剂浓度、p H值和搅拌强度对污泥过滤脱水性能的影响;同时考察了污泥经过沉降后上清液的浊度变化。结果表明:在适宜调理条件下,污泥经PAC调理后可以由较难过滤污泥转变为易过滤污泥,污泥经过沉淀后上清液浊度减小。污泥经PAC调理后,其比阻降低到3.2×1014 m/kg。     

超声乳化生物质柴油稳定性研究

为提高乳化生物质柴油稳定性,以超声波为外加能量,构筑超声波加乳化剂的生物质柴油乳化体系,考查超声波频率、超声激励波形、超声功率与超声时间等超声因素对生物质柴油乳化效果及稳定性影响。根据试验要求设计槽式可变频率可控波形超声波乳化仪,在实验中改变超声波频率、波形、功率和处理时间,比较各因素条件下制备的乳化油稳定性。结果表明,在超声乳化生物质柴油效果及稳定性的影响因素中,影响最大为处理时间、其次为功率、频率最小为超声激励波形,超声作用的最佳操作条件是超声功率30 W,处理时间8 min,超声频率25 kHz以及超声波形为方波脉冲,此条件下制取的乳化油稳定性能最好,且燃烧特性良好,自然放置稳定时间可达2 256 h。     

超声乳化生物质柴油稳定性研究

为提高乳化生物质柴油稳定性,以超声波为外加能量,构筑超声波加乳化剂的生物质柴油乳化体系,考查超声波频率、超声激励波形、超声功率与超声时间等超声因素对生物质柴油乳化效果及稳定性影响.根据试验要求设计槽式可变频率可控波形超声波乳化仪,在实验中改变超声波频率、波形、功率和处理时间,比较各因素条件下制备的乳化油稳定性.结果表明,在超声乳化生物质柴油效果及稳定性的影响因素中,影响最大为处理时间、其次为功率、频率最小为超声激励波形,超声作用的最佳操作条件是超声功率30W,处理时间8min,超声频率25 kHz以及超声波形为方波脉冲,此条件下制取的乳化油稳定性能最好,且燃烧特性良好,自然放置稳定时间可达2 256 h.     

超声辅助提取异叶茴芹多酚的工艺优化

以异叶茴芹为材料,用有机溶剂乙醇作为提取剂,结合超声波提取法对异叶茴芹多酚进行提取。用单因素实验法分别考察不同提取条件(乙醇浓度、料液比、超声温度及时间)对异叶茴芹多酚提取量的影响,得出单因素最佳提取条件为料液比1:100、乙醇浓度40%、超声时间80min、超声温度60℃。再进行正交实验,筛选多酚提取条件。结果表明,超声辅助提取异叶茴芹多酚最佳提取条件为料液比1:110、乙醇浓度50%、超声时间100min、超声温度60℃。     

剩余污泥超声破解性能研究

采用超声波技术破解人工配水条件下培养的污泥，研究了超声破解含固率为0．5％与1％污泥的性能，并比较了超声破解2种含固率污泥的效果。结果表明，在一定声能密度下，SCOD增加值随时间延长线性增长。即在一定试验时间范围内，污泥破解反应相对于时间符合一级反应动力学规律。但是，在较高声能密度与较低污泥浓度下，SCOD增加值随时间延长不再呈线性增长趋势，而是随超声作用时间的延长，增长速度减缓。在相同比能耗下，破解含固率为1％污泥的SCOD增加值明显大于含固率为0．5％污泥值。若后续污泥处理工艺采用厌氧消化技术，则推荐破解含固率为1％的污泥。超声破解污泥后，污泥温度会升高，相同声能密度下，破解两种不同含固率污泥的温度升高值相近。     

自生动态膜污泥浓缩过程中脱水性能变化研究

[目的]探讨自生动态膜污泥浓缩过程中脱水性能的变化规律。[方法]通过对自生动态膜污泥浓缩反应过程中污泥比阻的测定,研究了其污泥脱水性能的变化规律。[结果]在微网污泥连续浓缩过程中,污泥比阻随着污泥浓度升高呈现出先下降后上升的趋势,污泥浓度从3.48 g/L升至28.00 g/L的过程中污泥比阻由1.53×1012cm/g下降至8.64×1011cm/g再上升至1.60×1012cm/g。批次污泥浓缩试验结果与连续浓缩试验结果相符。[结论]为污泥浓缩工艺研究提供了理论依据。     

超声强化糖汁电絮凝脱色的研究

[目的]探讨超声波对糖汁电絮凝脱色的强化作用。[方法]用赤砂糖和蒸馏水以15∶85的质量比制备浓度在15°Bx左右糖汁,考察了糖汁电解后静置絮凝沉降、糖汁电解后超声处理、超声波协同糖汁电解处理对糖汁脱色效果的影响。[结果]糖汁电解处理后静置絮凝沉降50 min时,脱色率为39.8%;而电解6 min后即进行超声强化絮凝沉降,在超声功率为195 W,时间为120 s时,脱色率达到36%,大大缩短了絮凝沉降时间;在超声功率97.5 W条件下,超声波协同糖汁电解处理6 min,糖汁脱色率为32.7%,高于单独电解处理下的脱色率(27.9%)。[结论]超声波能够促进电解后糖汁絮凝沉降过程,还能强化糖汁的电解反应过程。     

红麦麸皮中黄酮类物质不同提取工艺研究

本文研究了加热提取法和超声波辅助法对红麦麸皮中黄酮类物质的提取工艺,通过单因素试验和正交试验测定不同处理条件对黄酮类物质提取率的影响。加热法通过对乙醇浓度、料液比、提取温度和提取时间4个单因素进行分析,以探索影响黄酮类物质提取率的主要因素,通过正交试验优化加热法的提取工艺;超声辅助法通过对乙醇浓度、料液比、超声功率和提取时间4个单因素进行分析,以探索影响黄酮类物质提取率的主要因素,通过正交试验优化超声辅助法的提取工艺。结果表明,影响热提取法的最重要因素是提取温度,热提取法最佳提取工艺条件为乙醇浓度80%、料液比1∶25、加热温度75℃时提取4 h;而影响超声辅助法的最重要因素是乙醇浓度,超声波辅助法最佳工艺条件为乙醇浓度80%、料液比1∶30、在超声功率50 W下超声提取90 min。     

Study on Enhancing Electrolytic flocculation Decoiorization of Syrup by Ultrasound

[目的]探讨超声波对糖汁电絮凝脱色的强化作用.[方法]用赤砂糖和蒸馏水以15∶ 85的质量比制备浓度在15°Bx左右糖汁,考察了糖汁电解后静置絮凝沉降、糖汁电解后超声处理、超声波协同糖汁电解处理对糖汁脱色效果的影响.[结果]糖汁电解处理后静置絮凝沉降50 min时,脱色率为39.8％；而电解6 min后即进行超声强化絮凝沉降,在超声功率为195 W,时间为120 s时,脱色率达到36％,大大缩短了絮凝沉降时间；在超声功率97.5W条件下,超声波协同糖汁电解处理6 min,糖汁脱色率为32.7％,高于单独电解处理下的脱色率(27.9％).[结论]超声波能够促进电解后糖汁絮凝沉降过程,还能强化糖汁的电解反应过程.     

超声波辅助提取苹果皮中类黄酮的研究

以苹果为材料,乙醇溶液为溶剂,采用超声波辅助提取法提取苹果皮中类黄酮,考察超声温度、乙醇浓度、料液比、超声功率对苹果皮中类黄酮提取效果的影响,利用正交试验对类黄酮的提取工艺进行优化。结果表明:影响类黄酮提取效果的主次因素顺序为:超声功率超声时间乙醇浓度料液比。最佳工艺条件为:超声时间40min,料液比1∶25(g/m L),乙醇浓度60%,超声功率350W。     

超声预处理污泥对厌氧消化的影响

为了提高污泥的破解效果及改善其厌氧消化性能,采用双频超声波对污泥进行预处理后再进行厌氧消化试验,分别考察超声时间、声能密度和污泥pH对污泥破解效果以及厌氧消化性能的影响。结果表明:在污泥超声预处理试验中,超声时间、声能密度和污泥pH对污泥溶解性化学需氧量增加值(SCOD+)和污泥溶出率(DDSCOD)有显著影响,对氨氮(NH3-N)影响不显著;超声时间为55min、声能密度为125W·L-1及pH为9时,SCOD+和DDSCOD均达到最优值。在厌氧消化试验中,处理组污泥产气高峰期比未处理组污泥出现晚,但产气量高于未处理组,当超声时间为25min、声能密度为75W·L-1和污泥pH为8时,累计产气量均最多。该研究得出的结论可在污泥资源化和能源化方面有参考价值。     

三白草总黄酮的超声波提取工艺研究

[目的]确定超声波提取三白草中总黄酮的最佳工艺条件。[方法]以三白草为原料,采用超声波技术提取其中的总黄酮,通过单因素试验研究乙醇浓度、料液比、超声温度、超声时间对总黄酮提取率的影响,通过正交试验对总黄酮的提取工艺进行优化。[结果]单因素试验结果表明,当乙醇浓度为60%,超声温度为55℃,超声时间为30min,料液比为1∶30时,黄酮提取率最高;正交试验结果表明,各因素对总黄酮提取率的影响依次为：超声温度〉料液比〉超声时间〉乙醇浓度,总黄酮的最佳提取工艺为：提取溶剂70%乙醇,料液比1∶25,超声温度65℃、超声时间30min,此条件下总黄酮的提取量为6.890mg/g。[结论]该研究优化了超声波提取三白草中总黄酮的工艺参数。     

超声波提取紫苏叶黄酮的工艺研究

采用单因素试验研究溶剂浓度、提取温度、超声波功率、科液比、提取时间、提取次数对超声波提取紫苏叶黄酮得率的影响。通过正交试验优化超声波提取紫苏叶黄酮的工艺条件。结果表明：随着乙醇浓度的增加,黄酮得率增加,乙醇浓度大于70％时,黄酮得率增加不明显：提取温度为60℃时,黄酮得率最大。随着超声波功率的增大,黄酮得率呈上升趋势：料液比增大,黄酮得率随之增大,但以不超过1：20（g／m1）为宜。黄酮得率随提取时间的延长而增加,但超过30min后,增加趋势不明显,各因素对黄酮得率的影响依次为：提取温度〉提取时间〉料液比〉超声波功率。70％乙醇为提取剂时,超声波提取黄酮的最佳工艺为：料液比1：20（g/ml）,提取温度60℃,超声功率150W,提取次数2次（每次40min）,该条件下紫苏叶黄酮的得率为2．93％,粗提物中黄酮含量为15．46％。     

响应面优化提取胡萝卜叶原花青素的工艺研究

探讨了超声波辅助提取胡萝卜叶原花青素的工艺条件。在研究中,首先通过单因素实验分别确定了超声时间、乙醇浓度、液料比和超声温度对胡萝卜叶原花青素提取率的影响;在此基础上,选取超声时间、乙醇浓度、液料比和超声温度为自变量,以原花青素提取率为响应值,通过响应面分析法,研究各因素以及其交互项对提取率的影响,建立了二次多项式拟合回归方程。结果表明:在超声时间为36 min,乙醇浓度为85%,液料比为20 m L/g和超声温度为61℃的条件下,得到最优超声波辅助胡萝卜叶原花青素提取工艺,提取率为54.75 mg/g,同预测值(55.56 mg/g)的相对误差为1.46%,验证了回归模型拟合的有效性。该方法提取原花青素提取率高,操作简单,具有很强的实际应用性。     

超声波辅助EDTA法提取淡水小龙虾壳中甲壳素的工艺研究

以烹饪前后淡水小龙虾壳为原料,研究超声辅助EDTA法提取淡水小龙虾壳中甲壳素的最佳工艺条件,采用EDTA法提取甲壳素,以提取物的灰分含量为评价指标,通过单因素试验和正交试验选择最佳的EDTA浓度、料液比、反应pH值、反应时间,结果表明:EDTA法提取甲壳素的最佳条件为,料液比1∶26(W/V)、EDTA浓度18％、反应时间2.5 h、反应pH值13.在此最佳提取条件下辅助超声波法提取甲壳素,以提取物灰分含量和含氮量作为提取效果的评价指标,筛选最佳超声时间、料液比和超声处理温度,结果表明:超声波辅助EDTA提取甲壳素的最佳工艺条件为处理温度30℃、pH值13、EDTA浓度18％、料液比1∶24(W/V)、超声处理时间45 min、超声频率60kHz、功率180 W.在此条件下,烹饪后甲壳素提取物灰分含量和含氮量均较烹饪前低,分别为0.13％和3.51％.