超声波在污水处理上的应用

污水处理现有的问题

传统生化、混凝沉淀工艺处理工业与市政污水，对于难降解有机污染物、抗生素、染料、酚类等物质分解能力有限，需要投加大量药剂，易产生二次污染。活性污泥工艺经常出现丝状菌过度增殖，引发污泥膨胀、泡沫泛滥，污泥沉降性能变差，二沉池出水夹带悬浮物。剩余污泥絮体结构致密，微生物细胞壁难以破解，水解成为厌氧消化限速步骤，污泥降解效率低、脱水难度大，污泥处置成本居高不下。高浓度难降解废水，大分子有机物稳定性强，单纯生化处理COD去除率有限。水体中藻类、细菌微生物大量繁殖，常规杀菌灭藻药剂消耗量大。搅拌曝气扰动能力有限，固液分离不。部分污水悬浮物胶体形成稳定团聚，混凝药剂投加量高。传统高级氧化工艺设备投入大、药剂消耗高，大规模运行成本高，污水批次水质波动大，处理效果不稳定。

超声波可以解决的问题

超声波依托高频液体空化效应，瞬间产生高压冲击波、高速微射流，同时生成羟基自由基等强氧化性活性物质，实现物理破碎与声化学氧化协同作用。可破碎污泥絮体、裂解微生物细胞壁，释放胞内可降解有机质，改善剩余污泥水解性能，强化厌氧消化效率，提升沼气产率。选择性破坏丝状菌丝，缓解污泥膨胀、泡沫问题，改善污泥沉降性能。空化产生的强氧化自由基，打断难降解有机物大分子链，把染料、酚类、抗生素等难降解物质分解为小分子，提升污水可生化性，为后续生化工序减负。超声的剪切冲击可以打散污水中稳定胶体团聚，破坏藻类、细菌细胞结构，起到辅助灭藻杀菌效果，减少化学药剂投加。超声属于纯物理预处理工艺，可配套低温冷却系统，可控温升作业；可与臭氧、芬顿、生化工艺协同联用，不需要全替代原有污水处理产线，作为前端预处理单元，降低后续药剂消耗，稳定进水水质，适配工业难降解废水、市政剩余污泥预处理等工况。

使用超声波后的效果

经过超声波空化预处理处理，污泥絮体与微生物细胞壁有效破解，胞内有机质溶出，难降解大分子有机物断链分解，废水可生化性显著提高，减轻后端生化系统处理负荷。丝状菌菌丝被破坏，污泥膨胀、池面泡沫得到抑制，污泥沉降指数改善，二沉池出水悬浮物降低。剩余污泥水解效率提升，厌氧消化沼气产量增加，污泥减量效果明显，改善污泥脱水性能，降低污泥外运处置成本。水体藻类、有害微生物细胞破碎灭活，辅助降低出水菌落总数。胶体团聚被打散，减少絮凝剂、氧化剂药剂投加量，降低药剂带来的二次污染风险。不改变原有污水处理主体工艺，作为预处理单元稳定进水水质，降低后续工序冲击负荷。污水各批次进水水质波动得到缓冲，整套污水处理系统运行稳定性提升，降低药剂消耗，减少固废产出，适配印染、制药、化工难降解工业废水以及市政污水污泥预处理规模化生产。

总结

超声波依靠高频空化的物理破碎与声化学氧化双重作用，作为污水预处理工艺，破解污泥絮体细胞，缓解污泥膨胀泡沫，提升污泥厌氧消化效率，实现污泥减量。打断难降解有机污染物分子链，提高废水可生化性，辅助灭藻杀菌，减少药剂投加。可对接原有污水处理产线，实现污水处理提质、药剂减量、污泥减量化。

注意事项

1、严禁超声振头空振空载运行，振头工作面必须全浸没污水液面下方才可启动设备，避免空化冲击损伤振头端面，延长核心配件使用寿命。

2、污水组分复杂，含有泥沙、腐蚀性物质，必须选用耐腐蚀钛合金振头。

3、进水前端需要加装过滤，去除大颗粒砂石杂物，防止磨损振头。作业结束后及时清洗振头、管路、循环罐体，防止污泥、无机盐结垢附着探头，避免降低超声输出效率。

推荐设备

超声波设备，采用低温循环作业模式，纯物理预处理，温升可控，可解决难降解废水可生化性差、污泥膨胀泡沫、剩余污泥水解困难、污泥处置成本高等行业痛点。设备覆盖实验室小型试验机与工业吨级量产机组，小机型适配污水小样工艺测试。多机组并联可实现大流量连续循环预处理，可直接对接原有调节池、污泥池产线，无需大幅改造原有工艺，减轻后端生化、脱水工序压力，降低药剂与污泥处置成本。

超声波污水处理案例

原料：污水

原有工艺：直接生化处理去除效果差，生化池丝状菌容易爆发，污泥膨胀、池面泡沫严重，出水悬浮物超标。剩余污泥絮体致密，厌氧消化水解慢，沼气产量低，污泥脱水困难，污泥处置成本高。生产需要投加大量絮凝、氧化药剂，运行成本高，进水水质波动时整套系统容易冲击失效。

超声工艺：原有污水处理产线前端加装超声波循环预处理机组，废水、剩余污泥进入超声系统做空化预处理，再送入原有生化、厌氧消化工序，协同原有工艺实现污水污泥协同处理。

实测结果

1、大分子难降解有机物断链分解，废水可生化性明显提升，后端生化系统负荷下降，抗水质冲击能力增强，出水指标稳定性提升。

2、丝状菌丝被破碎，污泥膨胀、泡沫问题得到有效控制，污泥沉降性能改善，二沉池出水悬浮物明显降低，污泥处置成本下降。

3、辅助实现灭藻抑菌效果，絮凝、氧化类药剂投加量下降，减少药剂带来二次污染，整套系统可以适配连续化工业生产。

4、纯物理预处理，不改变污水主体处理路线，和原有生化工艺兼容，满足制药工业废水预处理生产标准。