超聲波清洗是利用超聲波在液體中的空化作用、加速度作用及直進(jìn)流作用對(duì)液體和污物直接、間接的作用,使污物層被分散、乳化、剝離而達(dá)到清洗目的。談到水處理技術(shù),我們不得不談?wù)撃ぜ夹g(shù),作為材料科學(xué)和工藝工程等許多學(xué)科的交叉組合。相互滲透產(chǎn)生的膜技術(shù)在世界上受到了前所未有的高度重視。膜產(chǎn)業(yè)被稱為具有巨大發(fā)展?jié)摿Φ某?yáng)產(chǎn)業(yè),將在21世紀(jì)的環(huán)境保護(hù)、能源、化工、生物工程等行業(yè)發(fā)揮戰(zhàn)略作用。自本世紀(jì)初以來(lái),全球膜市場(chǎng)一直在增長(zhǎng)。與傳統(tǒng)的水處理技術(shù)相比,膜水處理技術(shù)有三個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn):
第一,最重要的是占地面積。膜工藝占地面積小,為用戶節(jié)約土地成本,是土地資源緊張的重要優(yōu)勢(shì)。
第二,膜工藝也有一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)。與傳統(tǒng)的污水處理方法相比,其處理水質(zhì)非常穩(wěn)定。傳統(tǒng)的方法,如活性淤泥法的問(wèn)題是,如果污水的水質(zhì)不同,藥物的數(shù)量就會(huì)發(fā)生變化。調(diào)整操作需要良好的經(jīng)驗(yàn),很難做到非常完美。因此,用傳統(tǒng)方法處理的水質(zhì)會(huì)發(fā)生變化,有時(shí)好,有時(shí)壞。膜是一種簡(jiǎn)單的物理分離方法,無(wú)論水質(zhì)如何,水總是相同的水質(zhì),不會(huì)因?yàn)樘幚磉^(guò)程、技術(shù)、操作或原水的水質(zhì)而改變。
第三,勞動(dòng)力成本低。有人說(shuō)膜法的勞動(dòng)力成本只有傳統(tǒng)方法的1/10。此外,傳統(tǒng)方法必須由一些經(jīng)驗(yàn)豐富的操作人員進(jìn)行管理,膜的特點(diǎn)是可以高度自動(dòng)化,實(shí)現(xiàn)無(wú)人自動(dòng)處理,因此非常節(jié)省勞動(dòng)力成本。
但與傳統(tǒng)的水處理技術(shù)相比,膜由于技術(shù)過(guò)程問(wèn)題,在壓力下不可避免地會(huì)被栓塞、污染、斷絲,必須定期舒塞、清潔、檢查,后期運(yùn)行成本相對(duì)較高,容易造成二次污染。企業(yè)無(wú)法承受高水處理成本,不得不回歸傳統(tǒng)的水處理技術(shù),難以保證處理費(fèi)時(shí)費(fèi)力的質(zhì)量,形成惡性循環(huán),最終導(dǎo)致水資源的浪費(fèi)和污染。
目前,膜的優(yōu)點(diǎn)還沒(méi)有完全顯示出來(lái),有一個(gè)很大的原因,是膜清洗問(wèn)題沒(méi)有完全解決,現(xiàn)在膜清洗方法是在線氣水結(jié)合反沖洗、離線化學(xué)清洗、壓力反沖洗和化學(xué)清洗,從清洗的角度來(lái)看,清洗效率很低,導(dǎo)致膜滲透性減弱,效率降低,膜壽命堿短。
這里有一種先進(jìn)的工業(yè)應(yīng)用清洗方法——超聲波清洗。
超聲波清洗是利用超聲波在液體中的空化作用。加速和直流直接影響液體和污垢。間接影響,使污垢層分散。乳化.剝離,以達(dá)到清潔的目的。
超聲波清洗的基本知識(shí):
(1)空化作用:空化作用是超聲波通過(guò)每秒2萬(wàn)次以上的壓縮力和減壓交互高頻變換向液體傳輸。在減壓過(guò)程中,液體中產(chǎn)生真空核群泡。在壓縮作用下,真空核群泡在壓力壓碎時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊,從而剝離被清洗物體表面的污垢,從而達(dá)到精確清洗的目的。
(2)直流效應(yīng):液體中超聲波沿聲音傳播方向流動(dòng)的現(xiàn)象稱為直流。當(dāng)聲波強(qiáng)度為0.5W/cm2時(shí),肉眼可以看到直流,垂直于振動(dòng)表面,流速約為10cm/s。通過(guò)這種直流,清洗后的微油污垢被攪拌,污垢表面的清洗液也被對(duì)流。溶解后的溶解液與新液混合,加速溶解速度,對(duì)污垢的處理起到很大的作用。
(3)加速度:液體顆粒的加速度。對(duì)于度。對(duì)于頻率較高的超聲波清洗機(jī),空化效果不明顯。此時(shí),清洗主要依靠液體顆粒超聲波沖擊顆粒對(duì)污垢進(jìn)行超精度清洗。
超聲波清洗原理:
超聲波發(fā)生器發(fā)出的高頻振蕩信號(hào)通過(guò)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為高頻機(jī)械振蕩傳播到介質(zhì)清洗溶劑中。超聲波在清洗液中密集向前輻射,使液體流動(dòng),產(chǎn)生直徑50-500mm的數(shù)萬(wàn)個(gè)小氣泡,液體中的小氣泡在聲場(chǎng)的作用下振動(dòng)。這些氣泡在超聲波縱向傳播的負(fù)壓區(qū)域形成。在正壓區(qū)域,當(dāng)聲壓達(dá)到一定值時(shí),氣泡迅速增加,然后突然關(guān)閉。當(dāng)氣泡關(guān)閉時(shí),會(huì)產(chǎn)生沖擊波,周?chē)鷷?huì)產(chǎn)生數(shù)千個(gè)大氣壓,破壞不溶性污垢,使其分散在清洗液中。當(dāng)集團(tuán)顆粒被油包裹并粘附在清洗部件表面時(shí),油被乳化、固體顆粒和分離,從而達(dá)到清洗部件凈化的目的。
在這種被稱為空化效應(yīng)的過(guò)程中,氣泡閉合可以形成數(shù)百度的高溫和1000多個(gè)瞬時(shí)高壓,持續(xù)產(chǎn)生瞬時(shí)高壓就像一系列的小爆炸不斷沖擊物體表面,使物體表面和間隙污垢迅速剝落,從而達(dá)到清潔凈化物體表面的目的。
超聲波清洗膜:
1.在線清洗:小型集成膜水處理設(shè)備,可結(jié)合膜的排列方式,結(jié)合超聲波清洗,設(shè)計(jì)成一體化形式。
2.離線清洗:停機(jī)后的離線清洗一般采用化學(xué)清洗和超聲波清洗,可大大節(jié)省人力,提高清洗效率和清洗效果。
