低参数超声波射频活化泥料整治大比例废水

　　超声波发生器采用CY-5D型超声波生物促进生长仪，输出功率为050W，无级可调；探头式换能器的频率可调为21、28和40kHz，其前端钛合金探头直径为12mm，超声波作用时将钛探头插入反应器液面下约10mm处。

　　试验过程取适量培养好的污泥重力浓缩后排出上清液，用蒸馏水调整MLSS至4000mg/L.取1L上述污泥装入1L的烧杯中超声辐射（所有污泥均用同一个烧杯进行超声辐射）一定时间后，将污泥倒入2L的烧杯中（作为反应器），向反应器中加入1L人工污水，连续曝气反应24h，其间定时取样测定各指标。

　　试验中共设4个反应器，其中3个为超声辐射污泥反应器，分别对应3种不同频率（21、28、40kHz），另一个为未进行超声辐射污泥的反应器。超声辐射功率均为20W，辐射时间均为10min.试验中所采用的污泥负荷为2.2kgCOD/（kgMLSSd）。

　　分析方法混合液SCOD采用重铬酸钾法（HACHDR/2010）测定，每隔一定时间取20mL混合液在6000r/min下离心20min，测定上清液COD（将离心后的上清液COD定义为混合液SCOD）。SOUR采用YSI5100溶解氧仪测定。MLSS采用MODEL-711型SS仪测定。

　　结果与分析混合液SCOD的变化试验中各反应器运行期间混合液SCOD随反应时间的变化情况如所示。由可以看出，采用不同频率的低强度超声波辐射过的污泥处理相同COD浓度的人工污水时，混合液SCOD随反应时间的变化规律与对照样的基本相同。经21kHz超声波预处理后的污泥在反应9h时，其混合液SCOD浓度明显低于对照反应器的；而经40kHz超声波预处理的污泥在反应13h时，其混合液SCOD浓度略高于对照反应器的。这说明，不同频率的超声波对活性污泥降解有机物的效能会产生一定的影响。

　　讨论低强度超声波辐射对微生物活性的影响主要可归结为两方面：一是超声波对细胞传质效率的影响，这主要是通过超声空化效应导致细胞壁通透性的改变来实现的；二是超声波对酶活性的影响<10>.由笔者的试验结果可以看出，经21kHz超声波辐射的污泥，其SOUR值在整个运行过程中均高于对照样的，对SCOD的降解速率也有所加快，这表明适当频率的低强度超声波辐射可提高污泥的活性，促进其对有机物的降解。值得注意的是，本试验采用运行前对污泥进行低强度超声波辐射的预处理方式，与Schlfer等人<9>在研究中采用的直接对反应器中全部混合物进行连续超声波处理的方式相比，本辐射方式在提高有机物去除速率的同时还降低了能耗，而且有试验证实低强度超声波对污泥活性的提高具有一定的持续性<11>.

　　结论适当频率的低强度超声波辐射对污泥活性具有促进作用，21kHz的低强度超声波可提高污泥的生物活性及其对SCOD的去除效率，其SOUR值在整个运行过程中均高于对照样的。