利用空化射流技术降解海洋中有机污染物

2019-06-10 13:10:45 刘宁宁 97
高压清洗机产生的射流形式有很多,应用也非常广泛,空化射流就是多种高压水射流形式其中的一种。我们都知道空化射流水下清洗技术可以清理船体附着的海生物、海底石油管路的附着物等,殊不知空化射流也可以降解海洋中的有机污染物,那么空化射流是如何降解水中有机污染物的呢?
 
空化射流是一种特殊的高压水射流形式。空化是指由于液流系统的局部低压(低于相应温度下该液体的饱和蒸汽压)使液体蒸发而形成空化泡(即气核,半径一般在20μm以下)爆发性地生长。空化泡溃灭时会引起强大的微射流冲击,产生极短暂的强压脉冲,气泡周围微小空间形成局部热点产生极端高温、高压,同时伴随产生复杂的物理反应、化学反应、机械作用、电化学作用和热作用。据测算,游离型空化泡溃灭时,近壁处微射流流速可达70至180m/s,在物体表面产生的冲击力高达140至170Mpa,微射流直径约为2至3μm,表面受到微射流冲击次数约为100至1000次/(s·cm²)。空化射流水下清洗技术,是将空化作用引入水射流清洗技术中而形成的新型水下设施清洗技术,即人为地使水射流束中产生高密度空化泡,利用大量的空化泡在物体表面局部微小区域溃灭产生的强大微射流冲击力而达到清洗设施的坚硬污垢和附着海生物的目的。


目前理论和实验研究表明,利用空泡溃灭的能量降解水中的有机污染物是非常有效的,降解机理主要是直接热分解、超临界水氧化和自由基反应。

 

综上所述,利用高压清洗机产生的空化水射流降解海洋中有机污染物是非常有效果的。只要充分利用高压清洗机产生的物理及化学效应必能开辟全新的水处理技术新领域。


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