超声波——海水处理的大功臣

更新时间:23-08-2021
摘要:

        自从人类从事海洋活动以来,海洋微生物的污损问题就成为限制人类对海洋资源开发利用的一个重要障碍。 […]

        自从人类从事海洋活动以来,海洋微生物的污损问题就成为限制人类对海洋资源开发利用的一个重要障碍。海洋微生物在船舶管路系统,特别是海上管路以及热交换器中的附着会使船舶管路设施的腐蚀破坏加剧、使用寿命显著缩短。超声波在海水处理过程中的地位日益凸显出来。

 

  超声波在液体中产生数以万计的微小气泡。当声压达到一定值时,气泡迅速增大,然后突然闭合。并在气泡闭合时产生冲击波,在其周围产生上千个大气压,在局部产生高温。在这种连续不断产生的瞬间高压和高温强烈冲击下,使海生物的附着物迅速剥落并击碎生物的表皮细胞,抑制海生物的生长。超声波还具有降解有机污染物和除藻抑藻的功能,其主要机理是:水在超声波辐射作用下,产生“空化效应”,水在该“空化效应”下经历交替的振荡、扩张、压缩、崩溃等一系列动力学循环过程,产生瞬时的、微观的高温(>5000K),高压(>5×107 Pa),形成热点。持续数微秒后,热点瞬时冷却,并伴随有强烈的冲击波和达到100m/s的微射流,这就为有机物和藻类创造了一个物理环境。使水的O-H键断裂,而生成过氧化氢,从而开辟化学反应通道,增大化学反应速度,使水中的污染物在高温、高压和羟基自由基的作用下降解;藻类细胞在超声波特定频率作用下,产生共振,使细胞膜振裂,藻类即自行衰退灭亡,先上浮后下沉。同时超声波技术还可以处理多种细菌、病毒和所有真菌。超声波产生的许多羟基自由基对藻类分泌的藻毒素有降解作用,不会引起二次污染,对其它水生生物、人类无毒害作用。

 

  成功超声超声波设备对原油平台上的冷却用海水进行处理,达到杀灭海洋生物,减少海洋生物在管道中的附着滋生,避免管道堵塞。该总成设备以声化学设备作为核心,具备防爆和船级社认证,已在渤海两个海上平台使用。

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