近年來,低強度超聲波輻射提高生物細胞或酶活性的作用效應被大量研究所證實,從而開辟了超聲波應用的新領域。將低強度超聲波的生物效應運用于強化廢水生物處理過程,目前國內外才開始進行探索,相關研究還不深入。論文對頻率21kHz⁴0kHz低強度超聲波輻射提高污泥生物活性的影響參數和作用機制進行了試驗研究;考察了低強度超聲波預處理活性污泥對廢水有機污染物生物降解過程的作用效應;借助分子生物學研究手段,揭示了低強度超聲波輻射對污泥微生物群落結構的影響;研究了低強度超聲波輻射強化污泥好氧消化工藝,并推導出超聲波輸入能量與消化反應速率關系的經驗式。主要研究成果如下:①采用頻率21kHz⁴0kHz超聲波對活性污泥進行輻射,在一定的功率和輻射時間范圍內,可有效提高污泥的生物活性。當采用功率40W（功率密度0.05W/mL）、頻率28kHz超聲波輻射污泥10min后,污泥OUR較輻射前提高129%,蛋白水解酶活力提高23.7%,污泥脫氫酶活性提高24.6%,且強化效應具有時間上的持續(xù)性。試驗結果表明,超聲功率、頻率、輻射時間以及污泥的濃度和性質等都對超聲波提高污泥活... 

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超聲波頻率范圍及各頻段主要作用

超聲信號調節(jié)細胞功能是將其細胞力學效應轉化成細胞的分子和生化效應而起作用。Yang 等[63]發(fā)現，超聲誘發(fā)了鉀離子出入鼠胸腺細胞速率變化，增加培養(yǎng)狀態(tài)下軟骨和骨細胞分化過程中鈣的攝入量，以及增加細胞內第二信使的活性。Harrison 研究發(fā)現，低強度超聲不能致腫瘤細胞死亡，但與抗腫瘤藥物聯合應用，抑瘤效果較單用細胞毒性藥物明顯增強，并推測原因是超聲與細胞膜相互作用，使細胞毒性藥物在腫瘤細胞內聚集增加[64]。田三德等[65]研究發(fā)現，超聲波在特定條件下對酵母作用后，引起酵母對糖類及碳源利用特性方面變化，揭示了超聲波的誘變效應，但其突變率低于常規(guī)誘變劑。而高強度超聲波具有破壞細胞結構，加速細胞溶解的作用，利用該特性可提高細胞合成中間產物或終產物的回收率[66]。2.2.3 超聲生物反應器超聲波反應器是將超聲波引入并在其作用下進行各種反應的容器或系統，其核心是超聲波發(fā)生器。根據聲波產生和引入方式，目前聲化學反應器主要有四種：超聲清洗槽式反應器、變輻桿浸入式反應器、平行板近場聲波處理器和正交反應器。超聲生物反應器一般是在現有生物反應器的基礎進行改造，以引入超聲波，Yusuf Chisti 給出的幾種超聲生物反應器如圖 2.2[25]。超超聲聲波波探探頭頭超聲波水浴探頭

圖 3.1 超聲波處理裝置示意圖Fig.3.1 Sketch map of the sonication treatment equipment① 變輻桿式超聲波換能器 ② CY-5D 超聲波發(fā)生器 ③ 固定夾④ 鐵架臺 ⑤ 磁力攪拌子⑥ 電磁攪拌器 ⑦ 反應瓶⑧ 燒杯(2L)

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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