|
Технология гидроволнового действия в течение многих лет успешно применяется для водоподготовки и очистки промышленных сточных вод. Принцип гидродинамической (кавитационной, гидроволновой) обработки заключается в создании кавиатационных колебаний в жидкости одновременно с процессами обогащения кислородом (аэрации) и удаления углекислого газа (дегазации), что приводит к интенсификации физико-химического взаимодействия, обеззараживанию и т.д. Таким образом, обработанная вода подготовлена к стадии фильтрования.
Кавитация – процесс образования полостей в капельной жидкости, при этом полости заполнены паром, газом или их смесью и называются кавитационными пузырьками, которые образуются в местах особенно низкого давления в жидкости. Пузырьки пара или газа, находящиеся в потоке жидкости, попадают в область давления ниже критического и начинают увеличиваться. Рост прекращается при переходе водного потока в зону пониженного давления, тогда пузырьки уменьшаются. Если содержание газа в пузырьках достаточно высокое, то при достижении пузырьками минимальных размеров, происходит восстановление и совершение нескольких затухающих колебаний с увеличением и уменьшением.
Пузырьки, содержащие мало газа, исчезают полностью в первом же цикле. Чем меньше содержится газа в пузырьках, тем быстрее происходит их сокращение, сопровождающий звуковой импульс тоже сильнее во время схлопывания маленьких пузырьков. В процессе интенсивной кавитации возникновение и схлопывание пузырьков сопровождается сильным шумом, сплошной спектр которого находится в пределах от сотен герц до нескольких сотен килогерц. Если максимальный радиус пузырьков увеличивается, спектр расширяется.
Когда жидкость интенсивно насыщена газом, то происходит диффузия газа в пузырьки, что препятствует их полному захлопыванию. Во время кавитации происходит ионизация газа в пузырьках, что способствует инициированию ряда химических реакций, почти невозможных в обычных условиях. Например, при кавитационной обработке со стадией аэрации протекает процесс окисления двухвалентного железа и других примесей, при этом не нужны дополнительные реагенты.
С помощью кавитационных процессов можно очистить и опреснить морскую воду до кондиции питьевой воды. Также метод гидроволнового воздействия способствует устранению болезнетворных бактерий: импульсы давления приводят к разрушению оболочек простейших и микроорганизмов. Бактерицидные свойства этого метода обработки воды зависят от скорости потока, интенсивности процесса и количества ступеней инициирования кавитации. Дополнительно в гидродинамическом режиме происходит расщепление молекул сложных органических веществ, таких как нефтепродукты.
|
