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由基氧化等反应,这些效应加上声场中的质点振动、次级衍生波等为有机物降解提供了其他

方法难以达到的多种途径。

1、 超声降解有机物的动力学研究

有机物的超声降解过程遵循表现一级反应动力学规律。瞬间空化泡崩溃时释放出的巨大

能量是引起声化学反应的主动力,伴随空化泡崩溃所产生的机械效应与化学效应反应在三

个不同的空间内,即空化泡内部,此时空化泡本身犹如一个高温高压反应器;紧靠空化泡

壁的气(汽)液交界面;离交界面更远一些的区域及主体溶液相,有机物将受到冲击波及

随冲击波扩散而来的活性自由基作用。

2、超声降解高浓度有机废水的影响因素

1)、超声波功率

在超声波作用下,有机物的降解通常遵守一级动力学反应。超声降解反应速率一般随声

强的增大而增加,但强度过高会适得其反。因为声能太大,空化泡会在声波的负压相长得很

大而形成屏障,使系统可利用的声能反而降低,降解速率因此下降。

2)、超声波频率

研究表明,高频超声波有助于提高超声降解速率,这是由于羟基自由基的产率随着声

频率的增加而增加。事实上,在超声降解过程中,超声强度和频率之间有一个最佳匹配,而

且频率的选择与被降解有机物的结构、性质以及降解历程有关,并不是所有情况下高频超声

波有利于降解。

3)、废水中的溶解气体

溶解气体对超声降解速率和降解程度的影响主要有两方面的原因:一是溶解气体对空

化泡的性质和空化强度有重要的影响;另外溶解气体如

N2、O2 产生的自由基也参与降解反

应过程,因此,影响反应机理和降解反应的热力学和动力学行为。超声空化产生的最高温度

和压力总是随着绝热指数

r 增大而升高。对单原子气体,r=1.666,而多原子气体(如泡腔内

的空气、水蒸气或有机物蒸气)的绝热指数总是小于单原子气体,例如,从饱和的水溶液

r=1.33。可见,在超声降解过程中,使用单原子稀有气体总能提高降解的速率和程度。

4)、废水的性质

液体的性质如溶液黏度、表面张力、

PH 以及盐效应都会影响溶液的超声空化效果。溶液

黏性对空化效应的影响主要表现在两个方面:一方面它能影响空化阀值,另一方面它能吸

收声能。当然溶液黏度增加时,声能在溶液中的黏滞损耗和声能衰减加剧,辐射溶液中的有

效声能减少,致使空化阀值显著提高,溶液发生空化现象变得困难,空化强度减弱,因此