超声波在液体中传播时产生的空化效应,是功率超声应用中重要的作用机理.利用超声空化效应降解水体中的有机污染物具有不同于其他常规水处理技术的独特的优点.一定强度的超声波作用于有机污染物溶液,其产生的超声空化效应会在局部点产生5000K左右的瞬时高温和几百个大气压的瞬时高压,并伴有强烈的冲击波和时速高达400km的射流,在溶液中引发直接热分解、自由基氧化反应和超临界水氧化反应,将溶液中难降解的有机污染物氧化分解成其它较简单的分子.本文全面综述了功率超声降解水中有机污染物应用研究的现状,分析了超声空化降解有机污染物的作用机理,从声场、溶液的物理性质及反应器的结构形式等方面分析了空化效应的影响因素,提出了目前功率超声技术在水处理工程中应用需解决的关键问题.空化是发生在液体系统中的一种常见现象.功率超声在液体中传播可激发空化现象;在流体系统中,流体通道几何尺寸的变化引起流体速度改变,可在流体中引发空化现象.不论以何种形式产生的空化现象,其空化效应都表现为将一种形式的能量(声能或流体的动能)集中起来,伴随空化泡崩溃在极小的空间内将其释放出来,在常温常压的液体环境中产生异乎寻常的高温、高压条件.本文从如何诱导和加强空化现象的产生入手,研究开发基于空化效应的有机污染物降解装置.分别设计了基于复频超声波矢量合成作用的电声型超声空化降解装置,及基于水流中空化现象的流体空化降解系统,新型流体空化反应装置、流体动力式超声空化反应装置.对各种装置的工作性能进行了实验分析研究.