Homogenizer Ultrasonach Uirlis Ghlas Chun An Fhadhb a Réitíonn Cóireáil Séarachais

Faoi bhrú dúbailte ganntanas uisce domhanda agus méadú ar thruailliú uisce, tá cóireáil fuíolluisce anois ina phríomhcheist chun slándáil éiceolaíoch agus sláinte an duine a chosaint. Tá sé seo fíor go háirithe maidir le fuíolluisce tionsclaíoch (cosúil leis an méid ó phriontáil agus dathú, cógaisíocht agus peitriceimiceach) ina bhfuil truailleáin orgánacha marthanacha cosúil le ruaimeanna, antaibheathaigh, agus hidreacarbóin aramatacha iltimthriallacha, chomh maith leis an tsaincheist dhian maidir le laghdú sloda i gcóireáil fuíolluisce cathrach. Is minic a bhíonn dúshláin roimh phróisis chóireála traidisiúnta mar éifeachtacht íseal, truailliú tánaisteach, agus costais arda. Cuireann homogenizers ultrasonaic, lena "éifeacht cavitation" uathúil, cur chuige nua, éifeachtach agus neamhdhíobhálach don chomhshaol maidir le cóireáil fuíolluisce, agus tá siad ag éirí chun cinn sa tionscal.

 

1. An "croí-arm" homogenizer ultrasonaic: prionsabal éifeacht cavitation

Chun a thuiscint cén fáth ar féidir le homaiginitheoirí ultrasonaic fuíolluisce a chóireáil, ní mór dúinn ar dtús tuiscint a fháil ar a gcroí-mheicníocht oibre-an éifeacht cavitation. Nuair a théann tonnta ultrasonaic (go hiondúil le minicíocht 20kHz - 1MHz) trí fhuíolluisce, cothaíonn siad creathadh ardmhinicíochta sna móilíní leachtacha, agus cruthaíonn siad “boilgeoga cavitation” beaga bídeacha (gan ach cúpla nó deich miocrón ar trastomhas). Leathnaíonn na boilgeoga seo go tapa le linn na céime brú diúltach den tonn fuaime agus titim láithreach le linn na céime brú dearfach. Ní mhaireann an próiseas iomlán seo ach micrishicindí, ach cruthaíonn sé timpeallachtaí áitiúla foircneacha:

Teocht ard agus brú ard: I láthair na huaire titim mboilgeog, is féidir leis an teocht áitiúil a bhaint amach 5000K (thart ar 4727 céim) agus is féidir leis an brú a bhaint amach 100-500MPa, atá inchomparáide le "micreaphléascadh";

Tonnta turrainge láidre agus microjets:Féadfaidh na tonnta turrainge agus na micrijets ardluais (ráta sreafa suas le 100m/s) a ghineann an réabadh dul i bhfeidhm go díreach ar mhóilíní truailleán nó ar ealtaí sloda;

Fréamhacha saor in aisce ocsaídeacha láidre:Faoi choinníollacha foircneacha, dianscaoilfidh móilíní uisce chun substaintí ocsaídeacha láidre a tháirgeadh, mar shampla fréamhacha hiodrocsaile (・OH) agus fréamhacha hidrigine (・H). Ina measc, tá acmhainneacht ocsaídiúcháin chomh hard le 2.8V ag ・OH agus ní féidir leis-an chuid is mó de thruailleáin orgánacha a dhianscaoileadh go roghnach.

Is é an dé-éifeacht seo de "thionchar fisiceach + ocsaídiú ceimiceach" a chuireann ar chumas an homogenizer ultrasonaic ní hamháin an struchtúr truailleán a bhriseadh suas agus ábhar orgánach a dhianscaoileadh, ach freisin flocas sloda a scriosadh agus substaintí intracellular a scaoileadh, rud a bhaint amach dhá spriocanna íonú séarachais agus laghdú sloda.

2. Cleachtas Cinn: Croí-Chuntas Homogenizer Ultrasonach i gCóireáil Fuíolluisce

Ní feiste cóireála aonair é an homogenizer ultrasonaic, ach is féidir é a chur i bhfeidhm go solúbtha ar na trí chás lárnacha de "chóireáil fuíolluisce orgánach deacair-", "réamhchóireáil sloda" agus "feabhsú sineirgisteacha ar phróisis thraidisiúnta" de réir an chineáil séarachais agus na cuspóirí cóireála, rud a fhágann réiteach pianphointí na dteicneolaíochtaí traidisiúnta.

(I) Cóireáil Fuíolluisce Orgánach Teasfhulangach: Truailleáin "Stubborn" a Bhriseadh

Tá struchtúr ceimiceach cobhsaí agus droch-bhith-dhíghrádaithe ag ábhar orgánach teasfhulangacha i bhfuíolluisce tionsclaíoch (cosúil le ruaimeanna azo i bhfuíolluisce priontála agus ruaimnithe, antaibheathaigh i bhfuíolluisce cógaisíochta, agus hidreacarbóin amhola i bhfuíolluisce peitriliam). Is deacair díghrádú a dhéanamh ar mhodhanna cóireála bitheolaíocha traidisiúnta, agus éilíonn modhanna ocsaídiúcháin cheimiceacha líon mór imoibrithe (cosúil le himoibrí Fenton) agus tá siad seans maith d'éilliú sloda tánaisteach. Is féidir le homogenizers ultrasonaic struchtúr móilíneach na dtruailleán seo a mhilleadh go díreach tríd an éifeacht cavitation:

Dídhathú agus Baint COD i nDuthú Fuíolluisce:Briseann na crómafór (-N=N-) na ruaimeanna azo faoi ghníomhaíocht tonnta turrainge cavitation agus radacach OH, ag baint amach dídhathú éifeachtach. Léiríonn sonraí turgnamhacha gur shroich an ráta dídhathaithe níos mó ná 92% laistigh de 30 nóiméad trí úsáid a bhaint as homogenizer ultrasonaic le minicíocht 20kHz agus cumhacht 300W chun 100mg/L de fhuíolluisce lí dearg Chongó a chóireáil, agus sháraigh an ráta a bhaint COD 65%, rud a sháraigh go mór an ráta dídhathaithe de mhodhanna dídhathaithe traidisiúnta carbóin gníomhachtaithe (thart ar 70%).

Díghrádú Antaibheathaigh i Fuíolluisce Cógaisíochta:Maidir le fuíolluisce antaibheathach ar nós peinicillin agus tetracycline, is féidir leis na fréamhacha OH a ghineann cavitation ultrasonaic an fáinne lactam agus fáinne beinséine de na antaibheathaigh a dhianscaoileadh go ocsaídeach, agus iad a thiontú ina móilíní beaga in-bhithmhillte (cosúil le aigéid charbocsaileacha, CO₂, agus H₂O). Tar éis do chuideachta chógaisíochta pretreatment ultrasonaic a chur i bhfeidhm, mhéadaigh an ráta a bhaint antaibheathach i gcóireáil bhitheolaíoch ina dhiaidh sin ó 35% go 88%, rud a chuir cosc ​​​​ar iarmhair antaibheathach ó mhiocrorgánaigh uisce "tocsaineach".

Baint ola fuíolluisce pheitriceimiceach:Is féidir le microjets ultrasonaic eibleachtaí cobhsaí amhola a bhriseadh suas in uisce, rud a fhágann go dtiocfaidh braoiníní ola le chéile agus fásann siad níos mó. In éineacht le snámhacht nó dríodrú, is féidir an ráta a bhaint ola a mhéadú ó 60% le próisis thraidisiúnta go dtí níos mó ná 90%, gan gá le dímhlitheoirí.

(II) Cóireáil Sloda: Na Deacrachtaí a bhaineann le Sloda a Laghdú agus a Dhí-uisciú a Réiteach

Táirgeann ionaid chóireála séarachais chathrach sloda le cion íseal solaid (go hiondúil ach 1%-2%) agus tá sé dúshlánach iad a dhí-uisciú. Fiú amháin tar éis dí-uisciú meicniúil traidisiúnta (cosúil le pláta agus brúigh scagaire fráma), tá an cion taise fós ard, níos mó ná 80%, rud a fhágann go bhfuil costais an-ard ar líonadh talún nó loscadh ina dhiaidh sin. Is féidir le homaiginitheoirí ultrasonaic feabhas bunúsach a chur ar fheidhmíocht dí-uiscithe sloda trí "ilroinnt réamhchóireála":

Cur isteach ar struchtúr floc sloda:Tá flocas miocróbach i sloda comhdhéanta de bhallaí cille agus substaintí polaiméireacha extracellular (EPS). Is féidir leis na tonnta turrainge cavitation de ultrafhuaime na flocas seo a sracadh as a chéile, ag scaoileadh an uisce saor in aisce laistigh.

Friotaíocht shonrach sloda a laghdú:Dá airde an fhriotaíocht shonrach sloda (tomhas deacrachta dí-uiscithe), is amhlaidh is deacra é dí-uisciú. Tar éis réamhchóireáil ultrasonaic (minicíocht 25kHz, cumhacht 500W, 15 nóiméad), is féidir friotaíocht sonrach sloda a laghdú 50% -70%, is féidir an cion taise i bpreasú scagaire pláta agus fráma ina dhiaidh sin a laghdú go dtí faoi bhun 65%, agus is féidir méid sloda a laghdú beagnach 40%.

Díleá anaeróbach luathaithe:Scaoileann an sloda mionghearrtha cuid mhór ábhar orgánach (cosúil le próitéiní agus polaisiúicrídí), ag soláthar tsubstráit cuimsithí do mhiocrorgánaigh anaeróbach. Méadaíonn sé seo táirgeadh meatáin 20% -30% agus giorraíonn sé an timthriall díleá 15% -20%, ag baint amach na buntáistí déach a bhaineann le "toirt sloda a laghdú agus é a athúsáid mar acmhainn." Chuir gléasra cóireála fuíolluisce cathrach an teicneolaíocht seo i bhfeidhm, ag laghdú costas diúscartha sloda bliantúil thart ar 2.8 milliún yuan.