利用空化射流技術(shù)降解海洋中有機(jī)污染物
2019-06-10 13:10:45
劉寧寧
高壓清洗機(jī)產(chǎn)生的射流形式有很多，應(yīng)用也非常廣泛，空化射流就是多種高壓水射流形式其中的一種。我們都知道空化射流水下清洗技術(shù)可以清理船體附著的海生物、海底石油管路的附著物等，殊不知空化射流也可以降解海洋中的有機(jī)污染物，那么空化射流是如何降解水中有機(jī)污染物的呢？
空化射流是一種特殊的高壓水射流形式。空化是指由于液流系統(tǒng)的局部低壓（低于相應(yīng)溫度下該液體的飽和蒸汽壓）使液體蒸發(fā)而形成空化泡（即氣核，半徑一般在20μm以下）爆發(fā)性地生長(zhǎng)。空化泡潰滅時(shí)會(huì)引起強(qiáng)大的微射流沖擊，產(chǎn)生極短暫的強(qiáng)壓脈沖，氣泡周圍微小空間形成局部熱點(diǎn)產(chǎn)生極端高溫、高壓，同時(shí)伴隨產(chǎn)生復(fù)雜的物理反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)、機(jī)械作用、電化學(xué)作用和熱作用。據(jù)測(cè)算，游離型空化泡潰滅時(shí)，近壁處微射流流速可達(dá)70至180m/s，在物體表面產(chǎn)生的沖擊力高達(dá)140至170Mpa，微射流直徑約為2至3μm，表面受到微射流沖擊次數(shù)約為100至1000次/（s·cm2）。空化射流水下清洗技術(shù)，是將空化作用引入水射流清洗技術(shù)中而形成的新型水下設(shè)施清洗技術(shù)，即人為地使水射流束中產(chǎn)生高密度空化泡，利用大量的空化泡在物體表面局部微小區(qū)域潰滅產(chǎn)生的強(qiáng)大微射流沖擊力而達(dá)到清洗設(shè)施的堅(jiān)硬污垢和附著海生物的目的。
目前理論和實(shí)驗(yàn)研究表明，利用空泡潰滅的能量降解水中的有機(jī)污染物是非常有效的，降解機(jī)理主要是直接熱分解、超臨界水氧化和自由基反應(yīng)。
綜上所述，利用高壓清洗機(jī)產(chǎn)生的空化水射流降解海洋中有機(jī)污染物是非常有效果的。只要充分利用高壓清洗機(jī)產(chǎn)生的物理及化學(xué)效應(yīng)必能開辟全新的水處理技術(shù)新領(lǐng)域。
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