水力空化技术
水力空化技术的研究进展
（ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｈ ｅ ｉ ｌ ｏ ｎ ｇ ｉ ｆ ａ ｎ ｇ Ａ ｃ ａ ｄ ｅ ｍ ｙ ｆ ｏ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ， Ｈ ａ ｒ ｂ ｉ ｎ １ ５ ０ ０ １ ０ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
2空化的形成从物理学知道在温度不变条件下如果忽略形成小气泡时表面张力的微小作用当液流局部的绝对压力降低到当地温度下的饱和蒸汽压力时液体内部原来含有的小气泡将迅速膨胀在液流内部形成含有水蒸气或其他气体的空泡从而产生空化现象
第４ 卷 第ｌ ２ 期
２ ０ １ ３年 ｌ ２月
黑龙江科学
ＨＥＩ ＬＯＮＧＪ Ｉ ＡＮＧ Ｓ Ｃ Ｉ ＥＮＣＥ
ｏ ｃ ｃ ｕ Ｉ Ｔ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｃ ａ ｖ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ，ｉ ｔ ｉ ｓ ｈ ａ ｒ ｍｆ ｕ ｌ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｗ ｏ ｒ ｋ ｅ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｒ ｖ ｉ ｃ ｅ ｌ ｉ ｆ ｅ ｏ ｆ ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｒ ｙ ．Ｂ ｕ ｔ ｗ ｅ ｃ ａ ｎ ｕ ｓ ｅ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｃ ａ ｖ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｔ ｏ ｃ ａ ｒ ｒ ｙ ｏ ｕ ｔ ａ ｌ ｌ ａ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ｂ ｏ ｄ ｙ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｃ ｌ ｅ ａ ｎ ｉ ｎ ｇ， ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ｃ ｕ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ，ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ，ｓ ｅ ｗ ａ ｇ ｅ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ Ｓ Ｏ ｏ ｎ， ｆ ｏ ｒ
水动力空化技术在污水处理的应用研究进展
水动力空化技术在污水处理的应用研究进展摘要：由于大量的生活污水和工业废水的排放，水污染已成为一个严重的问题，寻求先进的水处理方法，提高工作效率和经济效益是至关重要的。
水动力空化技术作为一种绿色高效的污水处理手段，受到广泛关注研究。
本文综述了水动力空化用于污水处理的作用机制及其对微生物污水、染料废水等不同类型污水的处理效果。
最后，对水动力空化技术在水处理中的未来发展提出了建议。
关键词:水动力空化，绿色高效，污水处理1.概述由于大量的生活污水和工业废水的排放，水污染已成为一个严重的问题。
来自纺织、制药、农药和石油化工等行业的废水中含有大量的有机化合物，如纺织染料、芳香族化合物、氯代烃和酚类化合物。
这些化合物是难降解的或有毒的，如果废水处理不当，会对人体和水环境造成很大的污染。
因此，寻求先进的水处理方法，提高工作效率和经济效益是至关重要的。
19世纪以来，蒸汽机械得到了广泛的应用。
当螺旋桨的速度增加到一定程度时，船的速度并没有相应增加。
一些蒸汽机船的螺旋桨转速也降低了。
对于这种现象，巴纳比和帕森斯首先提出了“空化”[1]，其中提到了水动力空化。
水动力空化是指当流体的局部压力低于饱和蒸汽压时，在液体中形成空化泡、增长、坍塌的过程。
气泡破裂过程会产生温度和压力的急剧上升，这对水利机械产生影响[2]，如叶轮的损坏，机械的振动加剧和性能下降。
而利用空泡破裂产生的高温高压液体环境，可以强化各种化学和物理过程。
而且与超声空化、光致空化其他两种空化方式相比，水动力空化具有更高的空化效率和更低的能耗。
而且在实际应用中更容易实现，具有绝对的经济优势。
因此，水动力空化技术更适合水处理行业。
随着现代工业的快速发展，水动力空化成为一种经济高效、无消毒副产物的水处理方法，受到了广泛研究。
此外，也证明了它是可行的。
本文综述了水动力空化的方法及其对不同类型污水(微生物废水、染料废水和其他工业废水)的处理效果。
阐述了空化、气泡破裂的影响及水处理机理。
水力空化技术降解有机废水的试验研究
水力空化技术降解有机废水的试验研究乔慧琼(内蒙古草原勘察规划院,内蒙古呼和浩特 010010) 摘 要:本文采用水力空化技术的新方法降解水体中的有机污染物苯酚及二甲苯。
试验研究了循环时间、苯酚初始浓度、二甲苯初始浓度等因素对降解率的影响以及水温、pH值随循环时间的变化。
结果表明:苯酚、二甲苯的适宜初始浓度分别为28～38mg/L、2.9～3.6mg/L,水力空化技术适宜于处理微污染水;苯酚、二甲苯的降解率随循环时间呈线性关系,具有一级反应动力学特征;随循环时间的延长,废水的pH值可升高1个pH,水温增加18℃后趋于稳定,水温的升高会影响到苯酚、二甲苯的降解率。
关键词:水力空化;降解;苯酚;二甲苯;废水 中图分类号:T Q085+.41 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)13—0121—02 水力空化技术是近年来发展起来的一种降解有机污染物的处理方法。
它用于治理废水中难降解的有机污染物,具有反应装置简单、处理效果较好、能耗相对少、操作方便、维护费用低、易实现工业化等优点[1～4],具有良好的应用前景。
本实验选择含苯酚、二甲苯废水作为处理对象,选择空化效果较好的孔板,将进口压力控制在14mH2O,对废水中的苯酚、二甲苯的降解规律及废水的水温、pH值随循环时间的变化作了一定的研究。
1 实验方法称量一定量的苯酚,量取一定量的二甲苯,在水箱内加入190L水,配制成一定浓度的含苯酚、二甲苯废水。
选取水力空化效果较好的孔板(33,2,4),将进口压力控制在14mH2O。
开启水泵,定时取样进行分析。
2 结果和讨论2.1 循环时间对降解率的影响经试验,苯酚及二甲苯的降解率随循环时间的延长而增加。
210min后,苯酚的降解率达50.4%,二甲苯的降解率达54.9%。
分析认为:当水流产生空化后,空化泡进入正压区时溃灭。
在其周围极小的空化范围内产生出1900～5200K高温和超过5.065×107Pa的高压[5],会使水溶液产生大量OH和H 等自由基,在水溶液本体内部和空化泡的气-液界面处形成高氧化氛围,易挥发的苯酚和二甲苯易于进入空化气泡内部发生高温热解反应或受OH和H自由基攻击产生易被降解的中间体,并进一步被氧化分解成CO2和H2O等,从而达到降解的目的。
水力空化技术及其对压载水的预处理
船舶SHIP &BOATVol.22No.4August ，2011第22卷第4期（总第130期）2011年8月［船舶轮机］水力空化技术及其对压载水的预处理刘亮陈黄骞吕伟（上海海事大学商船学院上海201306）［关键词］空化；空泡；孔板［摘要］针对水力空化技术进行了全方位的阐述，包括空化的产生、发展及溃灭的过程，以及空化产生的机理及其应用，并设计制作了一套用于处理船舶压载水的水力空化发生装置。
［中图分类号］U664.8［文献标志码］A［文章编号］1001-9855（2011）04-0038-04Hydrodynamic cavitation technology and its preprocess on ballast waterLIU Liang CHEN Huang-qian LUI Wei（Merchant Marine College ，Shanghai Maritime University ，Shanghai 200135，China ）Keywords ：cavitation ；bubble ；orifice plateAbstract ：An overall explanation of hydrodynamic cavitation technology which includes the cavitation occurrence ，develop and collapse ，as well as its mechanism and application is described in this paper ，a set of hydrodynamic cavitation generator is built up for ship ballast water.［收稿日期］2011-03-15［作者简介］刘亮（1986-），男，汉族，硕士研究生，主要研究方向：船舶辅机工程。
《水力空化联合光催化技术对盐酸多西环素的去除效果及机理研究》
《水力空化联合光催化技术对盐酸多西环素的去除效果及机理研究》一、引言随着工业化的快速发展，水体污染问题日益严重，其中抗生素类污染物的排放已成为一个亟待解决的问题。
盐酸多西环素（Doxycycline hydrochloride，DHC）作为一类广谱抗菌药物，其在水环境中的积累对生态系统和人类健康构成了潜在威胁。
因此，研究有效去除水中盐酸多西环素的技术具有重要意义。
近年来，水力空化技术与光催化技术的联合应用在污水处理领域展现出良好的应用前景。
本文将就水力空化联合光催化技术对盐酸多西环素的去除效果及机理进行深入研究。
二、水力空化技术与光催化技术概述水力空化技术是一种利用水流的高速运动产生局部高压和真空的物理过程，这种过程可以产生强烈的剪切力和冲击力，从而对水中的污染物进行破碎、剥离和溶解。
而光催化技术则是利用光催化剂在光照条件下催化降解有机污染物的一种技术，其原理是通过光激发催化剂产生电子-空穴对，进而与水中的氧气和氢氧根离子反应生成活性氧物质，对有机物进行氧化降解。
三、水力空化联合光催化技术对盐酸多西环素的去除效果本研究采用水力空化技术与光催化技术联合应用，对含盐酸多西环素的水样进行处理。
实验结果表明，联合技术的应用能够显著提高盐酸多西环素的去除效果。
在适当的实验条件下，水力空化与光催化技术的协同作用可以实现对盐酸多西环素的高效降解，降解率达到90%四、水力空化联合光催化技术去除盐酸多西环素的机理研究在深入研究水力空化联合光催化技术对盐酸多西环素的去除效果的同时，我们也对其作用机理进行了深入探讨。
首先，水力空化技术利用水流的高速运动产生的强烈剪切力和冲击力，将大分子有机物如盐酸多西环素破碎成小分子，使其更易于被光催化技术所降解。
其次，光催化技术通过光激发催化剂产生电子-空穴对，这些电子-空穴对在催化剂表面与水中的氧气和氢氧根离子反应生成活性氧物质（如羟基自由基和超氧自由基等），这些活性氧物质具有极强的氧化能力，可以有效地将小分子的盐酸多西环素进行氧化降解。
水利空化
水力空化的动力学基础
• 水中存在很多含有气体或蒸汽的小气泡级 固体微粒等异相介质 • 气核的存在是形成空化的基础. • 气核形成理论 • 空泡的发育 • 空泡的油灭 • 临界状态
影响水力空化的因素
液体的温度： • 液体温度越高, 对空化的产生越有利, 但是温 度过高时,空化减弱。 • 一般水溶液的温度在40 ℃ • 有机溶剂40℃ —75 ℃ 之间
水利空化
（hydrodynamic cavit介
• 空化就是当液体内部局部压力降低于液体的饱和蒸汽压时， 在液体内部或液固交界面上蒸汽或气体的空穴（空化泡） 的形成、发展和溃破的过程。 超声空化效应、水力空化效应、光空化效应、粒子空化效 应 用射流和涡流空化效应技术 羟基自由基 克拉波罗方程PV=NRT 高温、高压、高流速、温度变化速率大
• • • • •
空化的发展
• 空化作用一般包括3 个阶段: 空化泡的形成、 长大和剧烈的崩溃 • 初始空化 • 片状空化 • 超空化
水力空化去污的机理
• 未溶解的气核 • 羟基自由基的氧化 • 在空泡溃灭时的高温高压作用下, 金属晶粒间形成 热电偶, 冷热端间的电位差对污染物质起电解作用, 从而去除水中染物。
展望和问题
• 反应装置简单、运行和管理费用低、大规 模化投人运行相对容易、空化装置更为经 济、空化效果更为理想等. • 水力空化处理废水的机理没有深人探讨; 目 前实验研究的规模较小, 主要在实验室进行 小型的试验, 存在着空化器放大的问题等. • 将水力空化技术工程化和产业化
影响水力空化的因素
液体物性的影响： • 饱和蒸汽压强的影响 • 表面张力的影响 • 液体粘性的影响 • 液体密度及压缩性的影响
影响水力空化的因素
水力空化技术在废水处理中的研究与应用进展
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水力空化技术在废水处理中的研究与应用进展
摘要：在介绍水力空化技术的概念、特点和降解机理的基础上,综述了近年来国内外水力空化技术的研究与应用最新进展,提出了水力空化技术的.发展方向. 作者：魏群肖波 WEI Qun XIAO Bo 作者单位：魏群,WEI Qun(华中科技大学,环境科学与工程学院,湖北,武汉,430074;湖南城市学院土木,工程学院,湖南,益阳,413000) 肖波,XIAO Bo(华中科技大学,环境科学与工程学院,湖北,武汉,430074)
期刊：中国给水排水 ISTICPKU Journal： CHINA WATER & WASTEWATER 年，卷(期)： 2007, 23(2) 分类号： X703.1 关键词：废水处理水力空化降解机理。
水力空化流程
实验流程
1. 建议比例1:4（海藻：海水）每次实验的海水量应大于200L ，保证泵的正常工作，海水的配制应分批量配制，以保海水的纯净，实验结果的准确度受其影响较大。
2 注意事项：清洗进水管道 检查水是否可以自由通过。
冲洗时间以10分钟左右为好，防止海水对仪器的腐蚀。
3 注意事项：保证海藻混合均匀且随即取样。
取样点应靠近中层面波动为宜，靠上藻类较少，靠下杂质较多影响实验结果。
4 注意事项：泵必须充满传输液体才可以启动。
在倒灌系统中给泵灌水。
首先关闭泵出口阀门，打开泵头上的螺堵，慢慢往进水口灌水，直到稳定的水流涌出排气螺堵。
在保持进水口完全充满水的情况下把管路放进水柜1里面
5 压力探头接好电脑
USB 端，流量计接好电源即可，并调试好流量计以及打开差压变送器软件。
6
7 注意事项：相关参数的设定需满足装置正常运行的数值 电机功率<=4kw 每小时不超过100次启动 电机功率>4kw 每小时不超过20次启动 泵需定期检查 参照使用说明p38
8
9
注意事项：稳定参照出水的流速以及水流截面。
（流量计的显示度数是标定水流稳定程度的参照。
）
10 注意事项：在水柜2
开始取样之后马上读取流量计的显示度数，并同时记录下差压变送器两端的压力示数。
重复三次后停止软件的运行并将数据进行保存、整理。
11
注意事项：由于是海水，会对仪器有较大的腐蚀，建议每次做完之后保证自来水冲洗管路10分钟以上，防止管路的不清洁对余下实验的影响
12。
水力空化技术在农村污水处理中的应用研究
HEBEINONGJI摘要:相对于城市污水几乎全部进入污水处理厂进行处理，农村污水的处理一直是一大难题，传统的城市污水处理方案很■难在农村得到应用。
因此急需一种适合在农村应用的污水处理方案，本文探讨一种采用水力空化技术的污■水处理方案，由于其设备模块化、运行费用低、剩余污泥量少、管理简单方便等特点，主要成为适于农村污水处理的一种方案。
关键词：水力空化；多孔板;污水处理；污泥水力空化技术在农村污水处理中的应用研究冯中营'王子荣2王烽宇2刘美琴2柴立臣'马淼'宁健'赵婷婷，1、太原工业学院理学系2、山西卫安环保科技股份有限公司引言随着社会和经济的发展，城市和农村的污水产出量越来越多,江河湖泊也遭遇到富营养化等问题，水资源的污染是不可忽视的问题。
之前的农村水体基本可以通过自然净化，而现代农村也越来越需要引入污水处理设备，以便使农村污水在排放前得到有效的处理，保护农村优美的环境。
空化是一种复杂的物理现象,空化产生的瞬间高温、高压可以有效地促进污水处理，水力空化作为一种低能耗的空化方式已经得到越来越广泛的推广应用。
本文主要探讨水力空化技术在农村污水处理中的应用。
1水力空化空化为液体内发生的一种复杂的物理现象，当液体内某一局部的压强降低时，在液体内部将出现空化气泡的形成、发展和溃灭的过程。
利用空化处理污水为现代兴起的一种污水处理方案,产生空化的方法有超声空化、水力空化、光空化、粒子空化等，其中研究最为广泛的为超声空化，但超声空化的能耗高、处理量少，极大地限制了超声空化的应用与发展。
水力空化具有处理量大，能耗低的特点，因此在实际污水处理过程中具有很大的优势及应用前景佔。
当液体中的压强分布不均匀，具有高压区与低压区时，便会产生水力空化的空化泡，当空化泡溃灭时在其周围会产生异常的超高温度和超高压强，高能量能够破坏物质的化学键从而使得水分子产生高活性的轻自由基和氢自由基，这些自由基具有极强的化学活性；伴随空化效应的冲击流作用和微射流作用在液体中产生巨大的扰动，有利于化学反应充分进行；瞬间高温效应也能破坏分子的化学键日。
水力空化论文：水力空化及CFD数值模拟
【中文摘要】空化是由于液体中的局部低压(低于相应温度下该液体的饱和蒸汽压)使液体汽化而引发的微气泡(或称气核)爆发性生长而后又溃灭的现象。根据空化产生的方法一般可以分为四种类型:声空化,光空化,粒子空化和水力空化。其中,水力空化现象发生在很多场合,例如在管径急剧变化的管道中和水力机械中。水力空化发生时伴随空化泡溃灭瞬间产生的能量释放,可以实现过程的强化。为了探究水力空化强化效应的机制和效果,寻求影响空化强化效应的基本规律,本论文就此开展了如下研究工作:设计建立实用有效的水力空化实验装置;根据计算流体力学理论,用CFD软件FLUENT对空化流场进行数值模拟;采用空化自由基捕捉方法,定量检测水力空化羟自由基;在此基础上,研究了孔板、孔板—液哨型组合空化器及尾涡旋转空化器的各种参数对空化自由基产量的影响,以寻求最佳空化条件。研究结果表明:(1)在FLUENT中,可以采用标准k ??模型和空泡动力学模型对孔板式水力空化器进行数值模拟,模拟结果表明:当出口压力一定时,入口压力越大,空化强度越剧烈;增加孔径及小孔个数使空化强度减弱;增大液体密度和粘度使空化强度减弱;增大液体初始含气量使空化强度先增大后减小;(2)利用亚甲基蓝溶液能够成功捕捉水力空化产生的羟自由基,然后可以采用紫外分光光度计定量检测空化羟自由基;(3)孔板式水力空化器的空化效应随入口压力的增大而增强;孔径及小孔个数增加,空化效应减弱;流量相同的情况下,空化效应随孔板比周长的增加而增强。(4)孔板—液哨型组合空化器的空化效应随空化数减小而增强;入口压力增大,空化效应增强;与单孔孔板相比,加入悬臂式簧片哨后的组合水力空化器空化效应明显增强,最大可提高26.7%,且簧片尖端到孔板距离较短、簧片自由端较短时,·OH产量更高,空化效应更剧烈。(5)尾涡空化旋转发生器的空化效应随入口流量的增加而先增大后减小,即流量存在一个最佳值使空化效应最强。
HCR水利空化污泥源头减量技术
堆肥占地面积大，适用范围小， 易对空气造成污染，难于广泛
采用
污泥末端处理处置
急需污泥源头减量清洁生产
污泥产量连年增加导致了污泥处理处 置有巨大的市场需求； 当前填埋，堆肥等方法的缺点导致污 泥处理处置对污泥源头减量技术有比 较迫切的技术需求。
Contents(目录)
1 HCR技术研发背景 2 HCR水力空化污泥源头减量技术 3 工程应用效果 4 环境及经济效益 5 未来发展方向
故障持续 时间（h）
2.5
故障解决方法
打开设备出口连接法兰， 清除堵塞物
备注
III#减泥机变频器报警
6.5
更换备用变频器主板， 更换后设备运行稳定
3
6月5日
III#减泥机变频器报警
8.5
电机加黄油
4
6月10日 III#温度过高变频器报警
5
6月20日
2#减泥机出口堵塞
6
7月24日
2#粉碎泵空开跳闸
7
8月8日
2、应用时间为2014年， 东莞市大岭山污水处理厂， 处理规模8万吨/日；
3、应用时为2015年6月至 2016年1月，深圳市盐田 污水处理厂，处理规模8万 吨/日，
工程应用效果
ETV验证评价
1.取近6个月运行数据 2.采样615个，数据3472个
技术评价方
第三方评价机构 中国环保产业协会
第三方检测
2#减泥机轴承机械密封 故障
8
8月9日
2#减泥机轴承机械密封 故障
9
8月10日
2#减泥机轴承机械密封 故障
4
电机加黄油
5. 设备自动化程度高、操作方便、运行过程不产生二次污染，减轻臭味
Contents(目录)
水力空化在污水处理中的应用与发展
水力空化在污水处理中的应用与发展摘要：水力空化作为一种非常复杂的物理现象，能够产生极高的温度与瞬时高压，从而带来众多的应用。
本文综述了水力空化的概念，产生的机理，水力空化降解水中有机污染物的机理以及其在污水处理中应用的研究进展，提出了水力空化作为一种新型的水处理技术具有潜在的应用前景，同时也提出一些仍需解决的问题。
关键词：水力空化；污水处理；有机物降解0引言“空化”现象是一种物理现象。
早在1753年欧拉就指出“：水管中某处的压强若降到负值时，水即自管壁分离，该处将形成一个真空区，这种现象应予避免”。
1849年英国海军发现螺旋桨转动时有大量气泡产生，这些气泡又随即在水的压力作用下收缩内爆，致使螺旋桨产生剧烈振动，这是历史上首次对空化现象物理本质的描述随后人们便把液体内部局部压力降低时，液体内部或液固交界面上蒸汽或气体的空穴（空泡）的形成、发展和溃破的过程称为空化。
自发现空化现象以来，人们了解到空化会产生种种不利影响，例如对水力机械、船舶、液压元件以及众多水利工程的空蚀破坏，因此，一百多年来国内外学者一直致力于研究如何防止和避免空蚀的损害和破坏。
近年来，随着研究的深入，人们逐渐认识到，空化发生时释放的巨大能量可为一般条件下难以实现或者不可能实现的物理、化学反应提供一种非常特殊的环境，应该予以利用。
根据产生的方法，空化一般可以分为4种类型：（1）声空化；（2）水力空化；（3）光空化；（4）粒子空化。
其中，研究较为普遍的是超声空化和水力空化。
超声空化装置产生的能量集中、空化效应强烈，对各类有机物有良好的氧化效果，得到了众多学者广泛深入的研究，在理论和实验方面已取得了大量的成果。
但是超声空化的最大弊端是难以实现工业化，主要由于空化效应只在超声探头附近产生，能量利用率较低，难以对污水进行大规模处理。
因此，人们开始转向水力空化的研究。
1993年Pandit和Joshi首次利用水力空化进行脂肪油水解实验，结果表明利用水力空化作为能量输入，能够促进脂肪油水解，并且比超声空化节能。
水力空化协同臭氧氧化水处理技术的开发课件
尾气中的臭氧浓度
参数
优化结果
备注
臭氧通入位置
结合型优于分离型
引进为分离型，即先通臭氧后空化 结合型：先空化后通臭氧
空化方式
抽吸空化优于正压空化
抽压空化：空化板位于空化泵进水端 正压空化：空化板位于空化泵出水端
β 值
0.05-0.15
孔面积与管道横截面积之比
水力空化喷嘴
臭氧进口
空化气核产生
溃灭
生长
组合起来看看： HC+O3
.
.
.
.
HC
HC
.
.
管道中利用人工通气法叠加空化器法，制造超空泡流，使空化更易发生； 空泡溃灭及空化器限流伴随的高速喷射流、冲击波、湍流等促进臭氧更小更多更均匀的分散，提高传质效率。
空泡流 自然汽化形成的空泡流：要求空化数σ < 0.1，流体运动速度υ∞要达到50 m/s或更大时才有可能。 人工通气形式的空泡流：通过通气调整管道节制段下游压力来获得更小的空化数。 水力空化协同臭氧方法即属于人工通气形成空泡，产生的方法为气“源”方法叠加空化器方法。目的是产生更小更多更均匀分散的微泡（含臭氧泡、空化泡）及产生其他强氧化性物质，甚至是连锁反应。 当通气空泡的气体供给流量大到一定值时，空泡的稳定性就会丧失。对于稳定的通气空泡流，也需要不断的补充气体流量，才能保持定状态的空泡外形。
温 度
20－25℃
不同空化方式的β 值优化结果
空化方式优化试验结果
臭氧通入位置效果试验结果比较
水力空化联合臭氧技术参数配置及优化
设备研制及主要技术参数(以镇江某工厂树脂废水为原水）
小试装置参数：COD初始浓度1100-1500mg/L（下同），处理量60L/h，臭氧量2.1g/h，处理率70%以上，能耗3.5kwh。
水利机械空化
第七章水力机械的空蚀破坏§7-1 水力机械的空化现象简介一、水力机械中的空化形态水力机械中可能存在的空化：游移空化，固定空化，漩涡空化。
导流面来流方向突然发生变化，易出现固定型空化；导流面来流方向逐渐变化，且冲角较小则可能出现游移空化；叶轮出口边（转轮进口边）、叶轮与固定件之间的间隙处，由于压力的急剧变化，常出现漩涡空化。
偏离最优工况的水轮机尾水管中常出现漩涡空化。
在固定空化出现的同时，在固定空泡的表面也伴随有游移空泡产生。
二、水力机械中空化现象的分类通常不按空化的基本形态分类，而按空化发生的部位分类，分成四类：翼型空化，间隙空化，空隙空化，局部空化。
1、翼型空化——叶片式水力机械普遍存在的一种空化现象（1）翼型空化与翼型几何形状有关图7-1：反击式水轮机叶片空化一般发生在叶片的背面：Ⅰ区和Ⅲ区；Δβ<0时，空化将发生在Ⅱ区。
图7-1 翼型空化部位示意图翼型空化与翼型几何形状的关系：图7-2：对称翼型压力分布压力分布情况：A 、B 两个低压区；空化：可能在四个部位出现空化区。
当系统p 下降时，首先在A 点发生空化；p 进一步降低，空泡长度延伸；有可能B 点尚未出现空化前，A 点空泡下游端已到达B 点。
若p 再进一步下降，空泡长度会有较大的增长。
图7-2 对称翼型的压力分布翼型特征：头部为半圆形；尾部的断面逐渐变尖图7-3 尖拱二维柱体的压力分布图7-3：将图7-2翼型头部稍加修改：用一个二倍柱径的尖拱代替圆头，见图7-3。
低压点仍为二个（A、B点），但A点已向下游移动，负压绝对值减小。
当p下降到一定值时，空泡将包围整个翼型，只在头部有限区域存在正压区。
结论：翼型空化可以靠改变翼型的几何形状加以改变。
（2）翼型空化与运行工况有关以水泵为例，泵工况发生变化时，进口相对速度和大小发生变化。
见图7-4设在叶片进口处为法向入流，β—叶片进口安放角；1β′：小流量时叶片进口相对水流角；1β′′：大流量时叶片进口相对水流角。
水利空化
影响水力空化的因素
液体物性的影响： • 饱和蒸汽压强的影响 • 表面张力的影响 • 液体粘性的影响 • 液体密度及压缩性的影响
影响水力空化的因素
• 水流含气量的影响 • 有机污染物的性质
国内外对水力空化在废水处理方面的研
• 1993，对水力空化装置和UV辐射的联用进 行了研究.
• 1995年.，水力空化确实对p-硝酸苯酚有降 解作用
水利空化 （hydrodynamic cavitation）
演讲人：吕阳
空化简介
• 空化就是当液体内部局部压力降低于液体的饱和蒸汽压时， 在液体内部或液固交界面上蒸汽或气体的空穴（空化泡） 的形成、发展和溃破的过程。
• 超声空化效应、水力空化效应、光空化效应、粒子空化效 应
• 用射流和涡流空化效应技术 • 羟基自由基 • 克拉波罗方程PV=NRT • 高温、高压、高流速、温度变化速率大
• 将水力空化技术工程化和产业化
空化的发展
• 空化作用一般包括3 个阶段: 空化泡的形成、 长大和剧烈的崩溃
• 初始空化 • 片状空化 • 超空化
水力空化去污的机理
• 未溶解的气核 • 羟基自由基的氧化 • 在空泡溃灭时的高温高压作用下, 金属晶粒间形成
热电偶, 冷热端间的电位差对污染物质起电解作用, 从而去除水中染物。
水力空化的动力学基础
• 水中存在很多含有气体或蒸汽的小气泡级 固体微粒等异相介质
• 气核的存在是形成空化的基础. • 气核形成理论 • 空泡的发育 • 空泡的油灭 • 临界状态
影响水力空化的因素
液体的温度： • 液体温度越高, 对空化的产生越有利, 但是温
度过高时,空化减弱。 • 一般水溶液的温度在40 ℃ • 有机溶剂40℃ —75 ℃ 之间
水力空化技术
水力空化技术水力空化技术是一种利用水力能量将液体转化为气体的技术。
在这个过程中，液体被加热并蒸发，产生气泡和气体，从而形成泡沫状物质。
这种技术被广泛应用于多个领域，如能源、环境保护和工业生产等。
水力空化技术在能源领域具有重要的应用价值。
通过将水加热并转化为蒸汽，可以产生大量的动力。
水力空化技术被广泛运用于水力发电站中，通过驱动涡轮发电机来产生电能。
这种清洁能源的利用方式不仅可以减少对化石燃料的依赖，还可以减少二氧化碳等温室气体的排放，对环境保护具有重要意义。
水力空化技术在环境保护方面也发挥着重要作用。
在污水处理过程中，水力空化技术可以有效地将有机废物转化为有用的气体，如甲烷。
这不仅可以减少废物的体积，还可以通过燃烧甲烷产生能量，进一步减少对外部能源的需求。
此外，水力空化技术还可以用于处理工业废气中的有害物质，如二氧化硫和氮氧化物，从而减少对大气环境的污染。
水力空化技术还在工业生产中发挥着重要作用。
在某些化学反应过程中，需要将液体转化为气体，以提供反应所需的动力。
传统的加热方法往往需要高温和高压，而水力空化技术则可以在较低的温度和压力下实现这一目标。
这不仅可以提高生产效率，还可以减少能源消耗和设备成本。
值得一提的是，水力空化技术对于某些特殊材料的处理也具有独特的优势。
例如，对于一些难以降解的有机物质或高分子材料，传统的处理方法往往效果不佳。
而水力空化技术可以将这些材料分解成较小的分子，从而提高后续处理的效率。
此外，水力空化技术还可以应用于材料表面的改性，提高其性能和稳定性。
水力空化技术具有广泛的应用前景和重要的社会经济价值。
通过将液体转化为气体，该技术可以在能源、环境保护和工业生产等领域发挥重要作用。
随着科学技术的不断进步，水力空化技术将进一步完善和创新，为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
水力空化深度处理造纸漂白废水的实验
摘要：本文首次采用水力空化技术处理造纸漂白废水。
研究了初始废水COD C r 浓度、反应温度、反应时间和初始p H值等因素对水力空化技术处理漂白废水中C O D C r 和色度的去除效果，同时提出了水力空化技术对漂白废水中C O D C r 和色度的去除机理。
结果表明，当初始漂白废水COD Cr 浓度为4000 mg/L、反应时间为25 m i n、反应温度为15 ℃时，C O D C r 和色度的去除率分别可达85%和80%。
关键词：漂白废水；水力空化；降解；脱色Abstract: In this paper, hydraulic cavitation technology was applied to treat pulp and paper industrial bleaching wastewater for the first time. The removal rate of COD Cr and color in bleaching wastewater by hydraulic cavitation technology was investigated under different initial COD Cr concentration, reaction time, reaction time and initial pH value. In the meanwhile, the removal mechanism of COD Cr and color in bleaching wastewater by hydraulic cavitation technology was proposed. Results showed that when the initial COD Cr concentration is 4000 mg/L, the reaction time is 25 min, and the reaction temperature is 15 ℃, the removal rates of COD Cr and color can reach 85% and 80% respectively.Key words: bleaching wastewater; hydraulic cavitation; degradation; decolorization水力空化深度处理造纸漂白废水的实验⊙ 王孝辉1陈达理2王永梅3王希尧3孔凡功1,3*[1.齐鲁工业大学（山东省科学院）生物基材料与绿色造纸国家重点实验室，济南 250353；2.山东绿色自由基科技研究院，济南 250000；3.山东光华纸业集团有限公司，山东费县 273401]Experiment on Advanced Treatment of Paper and Pulp Industrial Bleaching Wastewater by Hydrodynamic Cavitation⊙ Wang Xiaohui 1, Chen Dali 2, Wang Yongmei 3, Wang Xiyao 3, Kong Fangong 1,3*(1.State Key Laboratory of Biobased Material and Green Papermaking, Qilu University of Technology (Shandong Academy of Sciences), Jinan 250353, China; 2.Shandong Green Free Radical Science and Technology Research Institute, Jinan 250000, China; 3.Shandong Guanghua Paper Co. Ltd., Feixian 273401, Shandong, China)□ 基金项目：山东省重大科技创新工程（2019JZZY010407）。
【VIP专享】水力空化处理压载水技术
水力空化处理压载水技术摘要:针对水力空化技术进行了全方位的阐述，包括空化的产生、发展及溃灭的过程，以及空化产生的机理及其应用，并设计制作了一套用于处理船舶压载水的水力空化发生装置。
关键词:空化；空泡；孔板[3]一.压载水船舶空载时为了保持稳定性，在起航时要将一定量的海水抽进压载舱以增强抗风浪能力，到港装货时再将水排出，这部分海水称为船舶压载水。
油轮卸油后在回程途中，为保证规定的适航性，避免砰击现象或空船振荡，必须加装压载水。
沿海油轮所需压载水量为总载油量的20%-25%，远洋油轮为35%-40%，恶劣天气为40%-50%，特殊情况下高达50%-60%[4]。
目前，压载水处理系统采用的处理方法主要有：（1）机械法利用离心、过滤等方法去除有害生物，一般机械法和其它方法配合使用。
（2）物理法利用紫外线直接杀毒，利用脱氧法去除舱室和海水的氧气使微生物死亡。
（3）化学法在水中生成强氧化性物质，杀死水中的微生物。
电解产生次氯酸钠，化学药剂产生的过氧化氢都是属于这种类型。
[2]二.水力空化原理三.远洋船舶压载水可能造成的危害人们对船舶产生的油污染、柴油机排放造成的空气污染等环保问题已达成共识,但对船舶压载水造成污染还缺乏足够重视。
船舶装载压载水是船舶离岸时携带用于船舶稳定平衡的压载物，许多种细菌、植物、动物存活于压载水及其沉淀物中，会不可避免地吸入水生微生物，其中一些是有毒害的。
且其它一些微生物当从它们本地生态系统进入另外一个不同生态系统时会出现潜在的危害性。
这不仅污染当地的水域环境，也危及人类健康。
据估计，全球所有海上运输船舶所携带的压载水数量，每年大约有120亿吨，每天存在于船舶压载水中随船周游世界的生物达7000种。
如此，从一个国家港口加装的压载水所含的水生物，就会在船舶到达另一个国家港口装货时随压载水被排放到改过的水域中，其中某些生物可能会造成经济和环境方面的灾难性后果。
有关方面在对大连港口船舶压载水入侵生物现状的调查时发现，４种甲藻等有毒藻类是通过船舶压载水传播到我国的，并造成大面积的赤潮灾害。
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水力空化技术
水力空化技术是一种利用高能的水流将水中的空气分离出来的技术。
它的原理是利用高速流动的水流通过急流弯、重力掏槽、水轮机、喷射器等装置，将水流中的空气通过高压、高速、高剪切力的作用强制分离出来，从而获得空气和水的混合物。
水力空化技术的基本流程是：水由输水管道输送至水力空化装置，经过高速流动和急流弯后水流发生强烈的旋涡和水气混合。
在此过程中，水表面张力和气液表面张力的影响下，水中的微小气泡随着水流被抛射和剪切，逐步变大，最终分离出水体。
经过分离后，空气进入空气孔道排出，水则流出水口。
1. 高效节能。
水力空化技术相较传统的物理和化学处理方式，无需添加外部材料和能源，仅依靠水的动能和压力就可以完成空气的分离，实现高效的节能效果。
2. 操作简便。
水力空化技术无需复杂的设备和操作流程，只需要一个可靠的装置，操作人员可以轻松掌握技术的操作方法，并且可以根据实际需求进行调节。
3. 适用性广泛。
水力空化技术可以应用在各种工业和民用领域，如污水处理、饮用水净化、矿山废水处理等，具有广泛的适用性。
4. 环境友好。
水力空化技术不会产生二次污染，处理后的水质符合国家环保标准，对环境没有负面影响。
目前，水力空化技术在国内外已经广泛应用，并且取得良好的效果。
在我国的污水处理和饮用水净化领域，利用水力空化技术可以有效地提高处理效率和降低能耗，是一种值得推广和应用的技术。