超聲波清洗——膜的終極清洗方案
來源(yuan)：張家港(gang)市(shi)港(gang)威科凈電子有(you)限公司 閱讀：5408 更新時間：2015-03-29 11:39超聲波清(qing)洗(xi)——膜的終極清(qing)洗(xi)方案
談及水處(chu)理技(ji)(ji)術(shu)(shu)不得不說到膜技(ji)(ji)術(shu)(shu)，作(zuo)為(wei)(wei)材(cai)料(liao)科(ke)學和(he)過程(cheng)工程(cheng)等諸多學科(ke)交叉結合、相(xiang)互滲透而產(chan)(chan)生(sheng)的膜技(ji)(ji)術(shu)(shu)，在全球(qiu)范圍內受到了前所未有的高度重視。膜產(chan)(chan)業(ye)(ye)被(bei)譽為(wei)(wei)發展潛(qian)力巨(ju)大的朝陽產(chan)(chan)業(ye)(ye)，在21世(shi)紀的環保、能源、化學工程(cheng)與生(sheng)物工程(cheng)等產(chan)(chan)業(ye)(ye)中將扮演者戰略(lve)性角色。從(cong)本(ben)世(shi)紀伊始，全球(qiu)膜市場保持著搶(qiang)進的增長(chang)勢(shi)頭。膜法水處(chu)理技(ji)(ji)術(shu)(shu)與傳統水處(chu)理技(ji)(ji)術(shu)(shu)相(xiang)比，具有三個明(ming)顯的優(you)點(dian)：
第一，也是最重要(yao)的一項(xiang)就(jiu)是占(zhan)(zhan)地(di)面積(ji)——膜工藝占(zhan)(zhan)地(di)面積(ji)小，為用戶節省土地(di)成(cheng)本，在(zai)土地(di)資源緊張的情況下是個很重要(yao)的優點。
第二(er)，膜工(gong)藝(yi)還有(you)一個重要的優勢——與(yu)傳統的污(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理方(fang)法比(bi)較，它處(chu)(chu)理出來(lai)(lai)的水(shui)(shui)質(zhi)(zhi)非常穩定。傳統方(fang)法，比(bi)如活性(xing)淤泥法的問題是，如果污(wu)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質(zhi)(zhi)不(bu)一樣，加(jia)藥量(liang)就要有(you)所(suo)改變(bian)，調(diao)整運(yun)行需(xu)要很好的經驗(yan)，很難做得(de)非常完美。所(suo)以用傳統方(fang)法處(chu)(chu)理出來(lai)(lai)的水(shui)(shui)質(zhi)(zhi)會有(you)變(bian)動，時(shi)好時(shi)壞。而膜是單(dan)純的物理分離方(fang)式(shi)，不(bu)管水(shui)(shui)質(zhi)(zhi)怎樣，得(de)到(dao)的水(shui)(shui)永遠是一樣水(shui)(shui)質(zhi)(zhi)的，不(bu)會因為處(chu)(chu)理工(gong)藝(yi)、技術、操作或原水(shui)(shui)的水(shui)(shui)質(zhi)(zhi)而發(fa)生變(bian)化。
第三，就(jiu)是人工成本較(jiao)低(di)。有人說，膜法(fa)的(de)人力成本僅僅是傳統法(fa)的(de)1/10。而(er)且傳統法(fa)必須(xu)有一些有經(jing)驗(yan)的(de)運行操作工去管理(li)，而(er)膜的(de)特點(dian)就(jiu)是可(ke)以做成高度自(zi)(zi)動(dong)化，實現無人全自(zi)(zi)動(dong)處理(li)，所以人力成本是非常節省的(de)。
但是相對(dui)傳統的(de)水處(chu)(chu)理(li)技(ji)術，膜由于技(ji)術流程的(de)問題，在壓(ya)力(li)下不(bu)可避免(mian)的(de)會被(bei)栓(shuan)塞(sai)，會被(bei)污染，會斷(duan)絲，必須定期(qi)(qi)舒塞(sai)，清潔，檢(jian)查，后期(qi)(qi)運營成本(ben)(ben)相對(dui)較高，且容易造成二次污染。企(qi)業承受(shou)不(bu)住高昂的(de)水處(chu)(chu)理(li)成本(ben)(ben)，不(bu)得(de)(de)不(bu)回歸傳統水處(chu)(chu)理(li)技(ji)術，處(chu)(chu)理(li)費(fei)時費(fei)事質量也難以得(de)(de)到保障，形成了一個惡性循環，最終(zhong)導致水資源的(de)浪費(fei)和污染。
目前(qian)膜的(de)優(you)點沒(mei)有完全(quan)展示出來(lai)，有一個很大的(de)原因，是(shi)膜的(de)清(qing)洗(xi)問題沒(mei)有徹(che)底解決，現(xian)在膜的(de)清(qing)洗(xi)方式(shi)是(shi)在線氣水結合反沖(chong)洗(xi)，離線化學藥(yao)劑(ji)清(qing)洗(xi)，壓力反沖(chong)洗(xi)與藥(yao)劑(ji)化學清(qing)洗(xi)，從(cong)清(qing)洗(xi)的(de)角度上分(fen)析，這種清(qing)洗(xi)效率是(shi)極低的(de)，造成膜的(de)滲透力減弱(ruo)，也就(jiu)造成效率減低，膜的(de)壽(shou)命堿短。
這里介紹一種(zhong)在工(gong)業應用上先(xian)進的清洗方式——超聲波清洗。
超聲波清(qing)洗是利用(yong)(yong)超聲波在液(ye)體中(zhong)的空(kong)化作(zuo)用(yong)(yong)、加速(su)度作(zuo)用(yong)(yong)及直進流作(zuo)用(yong)(yong)對液(ye)體和污物直接(jie)、間接(jie)的作(zuo)用(yong)(yong)，使(shi)污物層被分散、乳化、剝離(li)而達(da)到清(qing)洗目的。
超聲波清洗的基(ji)礎：
（1）空(kong)化(hua)作用：空(kong)化(hua)作用就(jiu)是(shi)超聲波以每秒兩萬次以上的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)縮力(li)(li)和減(jian)壓(ya)(ya)力(li)(li)交互性的(de)(de)(de)高頻變換方式向液體進行透射。在減(jian)壓(ya)(ya)力(li)(li)作用時，液體中產(chan)(chan)生(sheng)真(zhen)空(kong)核(he)群泡的(de)(de)(de)現(xian)象，在壓(ya)(ya)縮力(li)(li)作用時，真(zhen)空(kong)核(he)群泡受(shou)壓(ya)(ya)力(li)(li)壓(ya)(ya)碎時產(chan)(chan)生(sheng)強大(da)的(de)(de)(de)沖(chong)擊力(li)(li)，由此剝離(li)被清洗物表面的(de)(de)(de)污垢(gou)，從而達到精(jing)密洗凈目的(de)(de)(de)。
（2）直(zhi)進(jin)(jin)(jin)(jin)流作用(yong)：超(chao)聲波(bo)在液體(ti)中沿(yan)聲的(de)(de)傳播方向產(chan)(chan)生流動(dong)的(de)(de)現象稱為(wei)直(zhi)進(jin)(jin)(jin)(jin)流。聲波(bo)強度在0.5W/cm2時，肉眼(yan)能(neng)看到(dao)直(zhi)進(jin)(jin)(jin)(jin)流，垂直(zhi)于振(zhen)動(dong)面產(chan)(chan)生流動(dong)，流速約為(wei)10cm/s。通過(guo)此直(zhi)進(jin)(jin)(jin)(jin)流使(shi)被(bei)清洗物(wu)(wu)表面的(de)(de)微(wei)油污垢被(bei)攪拌，污垢表面的(de)(de)清洗液也(ye)產(chan)(chan)生對流，溶解(jie)污物(wu)(wu)的(de)(de)溶解(jie)液與新(xin)液混合，使(shi)溶解(jie)速度加快，對污物(wu)(wu)的(de)(de)搬運起(qi)著(zhu)很大的(de)(de)作用(yong)。
（3）加(jia)速度(du)：液體(ti)粒子推動產生(sheng)的(de)(de)加(jia)速度(du)。對(dui)于頻(pin)率較高的(de)(de)超(chao)(chao)聲波清洗機，空化作用(yong)就(jiu)很(hen)不顯著了，這時的(de)(de)清洗主要靠液體(ti)粒子超(chao)(chao)聲作用(yong)下(xia)的(de)(de)加(jia)速度(du)撞擊粒子對(dui)污物進行超(chao)(chao)精(jing)密清洗。
超聲波清洗的原理(li)：
由超(chao)聲(sheng)波(bo)(bo)發生(sheng)(sheng)(sheng)器發出的(de)(de)(de)高(gao)頻(pin)振蕩信號，通(tong)過(guo)換(huan)(huan)能器轉換(huan)(huan)成(cheng)高(gao)頻(pin)機(ji)械(xie)振蕩而(er)傳(chuan)播到介質---清(qing)洗(xi)(xi)溶劑中(zhong)，超(chao)聲(sheng)波(bo)(bo)在(zai)(zai)(zai)(zai)清(qing)洗(xi)(xi)液中(zhong)疏(shu)密相(xiang)間的(de)(de)(de)向前輻射，使(shi)液體流動而(er)產生(sheng)(sheng)(sheng)數以萬計的(de)(de)(de)直徑為(wei)50-500μm的(de)(de)(de)微小(xiao)氣(qi)泡(pao)，存在(zai)(zai)(zai)(zai)于液體中(zhong)的(de)(de)(de)微小(xiao)氣(qi)泡(pao)在(zai)(zai)(zai)(zai)聲(sheng)場的(de)(de)(de)作用下振動。這些氣(qi)泡(pao)在(zai)(zai)(zai)(zai)超(chao)聲(sheng)波(bo)(bo)縱向傳(chuan)播的(de)(de)(de)負壓(ya)區(qu)形成(cheng)、生(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)，而(er)在(zai)(zai)(zai)(zai)正壓(ya)區(qu)，當(dang)聲(sheng)壓(ya)達到一定值時,氣(qi)泡(pao)迅(xun)速增大,然后(hou)突然閉(bi)合。并在(zai)(zai)(zai)(zai)氣(qi)泡(pao)閉(bi)合時產生(sheng)(sheng)(sheng)沖擊(ji)波(bo)(bo),在(zai)(zai)(zai)(zai)其周圍(wei)產生(sheng)(sheng)(sheng)上千個大氣(qi)壓(ya),破壞不溶性污物(wu)而(er)使(shi)他們分散于清(qing)洗(xi)(xi)液中(zhong),當(dang)團體粒(li)子被(bei)油污裹著而(er)黏附(fu)在(zai)(zai)(zai)(zai) 清(qing)洗(xi)(xi)件表(biao)面是,油被(bei)乳化,固體粒(li)子及(ji)脫(tuo)離,從而(er)達到清(qing)洗(xi)(xi)件凈化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。在(zai)(zai)(zai)(zai)這種被(bei)稱之為(wei)“空化”效應的(de)(de)(de)過(guo)程中(zhong)，氣(qi)泡(pao)閉(bi)合可形成(cheng)幾百度的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和超(chao)過(guo)1000個氣(qi)壓(ya)的(de)(de)(de)瞬(shun)間高(gao)壓(ya)，連續(xu)不斷地(di)產生(sheng)(sheng)(sheng)瞬(shun)間高(gao)壓(ya)就(jiu)象(xiang)一連串小(xiao)“爆炸”不斷地(di)沖擊(ji)物(wu)件表(biao)面，使(shi)物(wu)件的(de)(de)(de)表(biao)面及(ji)縫(feng)隙中(zhong)的(de)(de)(de)污垢迅(xun)速剝落，從而(er)達到物(wu)件表(biao)面清(qing)洗(xi)(xi)凈化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。
利用超聲(sheng)波清洗膜的方式：
1、在(zai)線清(qing)洗：小(xiao)型一(yi)體化的膜水處(chu)理處(chu)理設備，可以結(jie)合(he)膜的排列方式(shi)(shi)，結(jie)合(he)超聲波清(qing)洗，設計(ji)成一(yi)體化形式(shi)(shi)。
2、離線清(qing)洗(xi)(xi)：停機(ji)后的離線清(qing)洗(xi)(xi)，目前(qian)一般都(dou)是采用(yong)(yong)化學清(qing)洗(xi)(xi)方式，采用(yong)(yong)超聲波清(qing)洗(xi)(xi)，可以大大節省人力(li)，提高清(qing)洗(xi)(xi)效(xiao)率與清(qing)洗(xi)(xi)效(xiao)果。
