流体剪切与超声空化联合作用下剩余污泥的破解机制及高效化特性研究

基金项目类型：

国家自然科学基金

基金项目编号：

51178089

来源网站：

国家自然科学基金委员会

来源网址：

http://www.nsfc.gov.cn/

负责人：

朱彤

完成单位：

东北大学

中文关键词：

剩余污泥; 流体剪切; 超声空化; 破解机制;

其他语种关键词：

Excess sludge; Fluid shear; Ultrasonic cavitation; Decomposition mechanism

项目类型：

面上项目

语种：

中文

开始日期：

2012-01-01

结束日期：

2015-12-31

中文摘要：

剩余污泥破解是众多污泥资源化和减量化工艺的必要预处理过程。然而高耗能和高成本却制约着这些方法的广泛应用。为此，我们提出"流体剪切+超声空化+流体剪切"新方法设想，即首先利用大剪切力流体将菌胶团高效地破解成平均约10微米的颗粒；再利用超声空化效应高效地破解微菌胶团和细菌细胞壁；最后以大剪切力流体粉碎细胞壁、挤出细胞质并分散破解物。该方法的优势是在污泥破解的不同阶段分别采用相应的高效方法，实现破解的高效化。本课题计划开展如下研究：1.建立菌胶团和细菌的力学模型，结合流体力学理论，从理论和实验角度研究菌胶团和细菌在剪切流场中的破解机制；2.应用超声空化理论，结合实验，研究微菌胶团和细菌在超声空化效应中破解的物理化学机制；3.研究超声破解的污泥在剪切流场中的再破解机制；4.分别发现三个阶段的最佳效能比和全过程在能耗上的优势特征。本课题将发现污泥破解的高效方法，丰富和发展污泥破解的基础理论研究。