一种超声波降解仪及其在降解土壤有机污染物方面的应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及土壤有机污染物处理领域，具体涉及一种超声波降解仪及其在降解土壤有机污染物方面的应用。
【背景技术】
[0002]随着社会经济技术的发展，人们对环境要求越来越高，人们既关注到传统有机污染物的持续污染，也发现了新型污染物对环境产生的危害。传统有机污染物例如滴滴涕等有机氯农药和新型有机污染物如喹诺酮类抗生素盐酸环丙沙星，这些污染物在过去和现在使用很广泛，流入到生态环境循环中的量很大，由于蓄积性使这些污染物随着生物链而富集扩大，从而导致人们在食用乳制品和牲畜的肉制品时摄入环境中的这些污染物，从而造成在人体体内残留蓄积，危害到人体健康和社会环境的可持续发展。
[0003]这些有机污染物处理方法有物理处理技术、化学处理技术、生物处理技术、物理化学联合处理技术、化学生物联合处理技术及光催化氧化处理技术等。这些处理技术各有各的优势与弊端，而且大多是针对某种特定污染物而设计，不具备普遍性。因此，研发高效低耗的新处理工艺，并避免产生二次污染，对修复难降解有机物污染的高风险土壤具有重要意义。
【发明内容】
[0004]为了解决上述问题，本发明第一目的在于提供一种超声波降解仪；
第二目的在于提供该超声波降解仪在原位降解土壤中有机污染物方面的应用。
[0005]上述目的是通过如下技术方案实现的:
一种超声波降解仪，包括超声波反应器、超声波发生器和蠕动栗；所述超声波反应器包括反应槽，并设有进口和出口，出口通过管道与蠕动栗连通，所述反应槽的一个或多个外壁上安装有多个超声波换能器，超声波换能器的喇叭状辐射面与反应槽的外壁紧密接触；所述超声波发生器设在反应槽外，并分别与超声波换能器电连接
进一步地，所述反应槽外设有用于为其提供恒温反应条件的恒温槽。恒温槽可以根据不同有机污染物的降解难易程度提供不同的反应温度条件，提高原位降解的效率。
[0006]进一步地，所述超声波发生器为两个，并分别与各超声波换能器电连接。两个超声波发生器的功率不一样，可以调节超声波降解仪的超声频率，提高适用范围及降解效率。
[0007]进一步地，所述反应槽为长方体，反应槽的下壁和一个侧壁分别安装有多个超声波换能器。
[0008]进一步地，所述反应槽为长方体，反应槽的两个侧壁分别安装有多个超声波换能器。
[0009]进一步地，所述反应槽的前壁和后壁分别安装有一排超声波换能器，每排直线排布有八个超声波换能器。
[0010]进一步地，所述反应槽为长方体，反应槽的下壁安装有多个超声波换能器，或一个侧壁安装有多个超声波换能器。
[0011 ] 进一步地，还包括支架和支架底部的滚轮，超声波反应器安装在支架上部，超声波发生器和蠕动栗安装在支架内。
[0012]上述超声波降解仪在原位降解土壤中有机污染物方面的应用。利用本发明提供的超声波降解仪，通过可调节流量的蠕动栗抽取被有机物污染的土壤，从超声波反应器的反应槽进口进入，在超声波反应器内用频率为20-40KHZ、功率为0-1800W的超声波超声，当被污染土壤从超声波反应器的反应槽出口流出时，有机污染物能被很好的去除。
[0013]本发明的有益效果:
1、本发明提供的超声波降解仪设有超声波反应器，该反应器包括反应槽，并设有进口和出口，方便被有机物污染的土壤进入反应槽中，在反应槽中经超声降解处理后，被净化的土壤再从反应槽出口流出，可以实现对有机物污染土壤中有机污染物的原位降解。
[0014]2、本发明提供的超声波降解仪可以很好地用于降解去除土壤中的有机污染物，在优化的工作参数下，对有机污染物的降解率可达近80%。
【附图说明】
[0015]图1为超声波降解仪整体结构示意图；
图2为反应槽的前壁和后壁固定超声波换能器时的结构示意图。
[0016]其中，1、超声波反应器；2、超声波发生器；3、蠕动栗；4、反应槽；5、进口 ；6、出口；7、管道；8、超声波换能器；9、恒温槽。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和具体实施例详细说明本发明的技术方案。
[0018]如图1所示的一种超声波降解仪，包括超声波反应器1、超声波发生器2和蠕动栗
3。所述超声波反应器1包括反应槽4，并设有进口 5和出口 6，出口 6通过管道7与蠕动栗3连通，所述反应槽4的一个或多个外壁上安装有多个超声波换能器8 (如图2所示，反应槽的前壁和后壁分别固定有八个超声波换能器)，超声波换能器8的喇叭状辐射面与反应槽4的外壁紧密接触。超声波发生器2设在反应槽4外，并分别与超声波换能器8电连接。
[0019]为了提高原位降解效率，可以在所述反应槽4外设有用于为其提供恒温反应条件的恒温槽9。恒温槽9可以根据不同有机污染物的降解难易程度提供不同的反应温度条件，提尚原位降解的效率。
[0020]为了便于调节超声波降解仪的工作频率范围，可以设有两个所述的超声波发生器2，并分别与各超声波换能器8电连接。两个超声波发生器2的功率不一样，可以调节超声波降解仪的超声频率，提高适用范围及降解效率。
[0021]为了研究超声波换能器8安装的位置对超声降解效率的影响，本发明以对土壤中DDT的降解效率研究对比了几种技术方案，具体实施例如下。
[0022]实施例1:
仅在反应槽的前壁固定有八个超声波换能器，开启超声波降解仪，进口端连接有管道，管道的另一端通入待超声处理的土壤中，土壤在蠕动栗的蠕动抽取作用下通过反应槽，从出口端离开反应槽，蠕动栗对土壤的蠕动速度为0.4-0.6L/min，八个超声波换能器的功率之和是900W，超声频率是20kHz，土壤中DDT去除率为48%。
[0023]实施例2:
仅在反应槽的下壁固定有八个超声波换能器，开启超声波降解仪，进口端连接有管道，管道的另一端通入待超声处理的土壤中，土壤在蠕动栗的蠕动抽取作用下通过反应槽，从出口端离开反应槽，蠕动栗对土壤的蠕动速度为0.4-0.6L/min，八个超声波换能器的功率之和是900W，超声频率是20kHz，土壤中DDT去除率为58%。
[0024]实施例3:
如图2所示，在反应槽的前壁和后壁分别固定有八个超声波换能器，它们沿一条直线排布，开启超声波降解仪，进口端连接有管道，管道的另一端通入待超声处理的土壤中，土壤在蠕动栗的蠕动抽取作用下通过反应槽，从出口端离开反应槽，蠕动栗对土壤的蠕动速度为0.4-0.6L/min，十六个超声波换能器的功率之和是1800W，超声频率是20kHz，土壤中DDT去除率为67%。
[0025]实施例4:
在反应槽的前壁和下壁分别固定有八个超声波换能器，开启超声波降解仪，进口端连接有管道，管道的另一端通入待超声处理的土壤中，土壤在蠕动栗的蠕动抽取作用下通过反应槽，从出口端离开反应槽，婦动栗对土壤的婦动速度为0.4-0.6L/min，十六个超声波换能器的功率之和是1800W，超声频率是20kHz，土壤中DDT去除率为74%。
[0026]实施例5:
在反应槽的前壁和下壁分别固定有八个超声波换能器，并在反应槽外设有为其提供恒温反应条件的恒温槽(20±3°C)，开启超声波降解仪，进口端连接有管道，管道的另一端通入待超声处理的土壤中，土壤在蠕动栗的蠕动抽取作用下通过反应槽，从出口端离开反应槽，蠕动栗对土壤的蠕动速度为0.4-0.6L/min，十六个超声波换能器的功率之和是1800W，超声频率是20kHz，土壤中DDT去除率为77%。
[0027]实施例6:
在反应槽的前壁和下壁分别固定有六个超声波换能器，并在反应槽外设有为其提供恒温反应条件的恒温槽(20±3°C)，开启超声波降解仪，进口端连接有管道，管道的另一端通入待超声处理的土壤中，土壤在蠕动栗的蠕动抽取作用下通过反应槽，从出口端离开反应槽，蠕动栗对土壤的蠕动速度为0.4-0.6L/min，十二个超声波换能器的功率之和是1350W，超声频率是20kHz，土壤中DDT去除率为70%。
[0028]利用本发明提供的超声波降解仪，通过可调节流量的蠕动栗抽取被有机物污染的土壤，从超声波反应器的反应槽进口进入，在超声波反应器内用频率为20-40KHZ、功率为0-1800W的超声波超声，当被污染土壤从超声波反应器的反应槽出口流出时，有机污染物能被很好的去除。
[0029]上述实施例的作用在于说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明的保护范围。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和保护范围。
【主权项】
1.一种超声波降解仪，其特征在于:包括超声波反应器、超声波发生器和蠕动栗；所述超声波反应器包括反应槽，并设有进口和出口，出口通过管道与蠕动栗连通，所述反应槽的一个或多个外壁上安装有多个超声波换能器，超声波换能器的喇叭状辐射面与反应槽的外壁紧密接触；所述超声波发生器设在反应槽外，并分别与超声波换能器电连接。2.根据权利要求1所述的超声波降解仪，其特征在于:所述反应槽外设有用于为其提供恒温反应条件的恒温槽。3.根据权利要求1所述的超声波降解仪，其特征在于:所述超声波发生器为两个，并分别与各超声波换能器电连接。4.根据权利要求1所述的超声波降解仪，其特征在于:所述反应槽为长方体，反应槽的下壁和一个侧壁分别安装有多个超声波换能器。5.根据权利要求1所述的超声波降解仪，其特征在于:所述反应槽为长方体，反应槽的两个侧壁分别安装有多个超声波换能器。6.根据权利要求5述的超声波降解仪，其特征在于:所述反应槽的前壁和后壁分别安装有一排超声波换能器，每排直线排布有八个超声波换能器。7.根据权利要求1所述的超声波降解仪，其特征在于:所述反应槽为长方体，反应槽的下壁安装有多个超声波换能器，或一个侧壁安装有多个超声波换能器。8.根据权利要求1所述的超声波降解仪，其特征在于:还包括支架和支架底部的滚轮，超声波反应器安装在支架上部，超声波发生器和蠕动栗安装在支架内。9.权利要求1-8任一所述的超声波降解仪在原位降解土壤中有机污染物方面的应用。
【专利摘要】本发明公开了一种超声波降解仪及其在降解土壤有机污染物方面的应用，该超声波降解仪包括超声波反应器、超声波发生器和蠕动泵；所述超声波反应器包括反应槽，并设有进口和出口，出口通过管道与蠕动泵连通，所述反应槽的一个或多个外壁上安装有多个超声波换能器，超声波换能器的喇叭状辐射面与反应槽的外壁紧密接触；所述超声波发生器设在反应槽外，并分别与超声波换能器电连接。利用本发明提供的超声波降解仪，通过可调节流量的蠕动泵抽取被有机物污染的土壤，从超声波反应器进口进入，在超声波反应器内用频率为20-40KHz、功率为0-1800W的超声波超声，当被污染土壤从超神波反应器出口流出时，有机污染物能被很好的去除。
【IPC分类】B09C1/00
【公开号】CN105251761
【申请号】CN201510758681
【发明人】郭照冰, 曾钢, 沈潇雨, 葛鑫, 姜文娟, 石磊, 芮茂凌
【申请人】南京信息工程大学
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年11月10日