1.1课题研究的目的和意义

水是生命之源，是生物体新陈代谢的一种介质，生物从外界环境中吸收养分，通过水将各种养分物质输送到机体的各个部分，因此，水是联系生物体的营养过程和代谢过程的纽带，是维持生命的源泉，没有水就没有生命万物。

近年来，随着世界经济持续发展，尤其是有机化工、石油化工、医药、农药、杀虫剂及除草剂等工业的迅速崛起，有机化合物的产量和种类不断增加，各种生产废水和生活污水未达到排放标准就直接进入水体，对地表水源造成了极大的危害，水源水质也急剧下降。这种受微量和痕量有毒有机物污染的水体通常称为微污染水体。而传统的水处理工艺能对于微量污染物去除效果并不理想[1]。而随着生产和生活水平的进一步提高，人们对微污染物的危害日益重视，如何控制水源水的微污染物已成为水处理研究领域的一个新热点。

这是时超声技术的快速发展，让它得到了人们的广泛关注。初步认为，超声杀菌技术是一种无污染、环保节能的灭菌方法[2~4]。简单定义一下何为超声波，超声波是频率高于20kHz的声波[5]。超声波是一种波动形式，它可以作为探测与负载信息的载体或媒介；超声波同时又是一种能量形式，当其强度超过一定值时，它就可以通过与传播超声波的媒质的相互作用。超声波在传播时，方向性强，能量易于集中，还能在各种不同媒质中传播，且可传播足够远的距离[6]。

超声波的这些特性逐渐引起了国内外专家的研究兴趣[7]。国内外相继在实验室开展超声波声空化效应降解水中有机污染物、处理污染水体的研究并取得了很多进展，尤其是对难降解有机污染物，声空化降解显示了简捷、快速、降解率高等优点。但是，实验室的研究结果无法应用于大流量、大规模的水体处理。

因此，国内外声空化研究者把探讨和研究声波处理大流量液体的方法聚焦在流体动力式发生器。由于流体动力式发生器的结构简单、坚固耐用、处理量大、耗能小等方面的方便和优点，使得它适合于工业上大规模的应用[8]。而液流式流体动力式发生器是一种产生水力空化的简易机械装置，在大批量的水处理方面具有明显的优势。

1.2国内外研究现状

其实早在1994年，Botha等就对水力空化装置和紫外线辐射的联用进行了研究，这些氧化技术的联合使用能够产生更强的空化效应，从而增强水处理的效果[9]。而后美国加利福尼亚州夸脱水处理公司发展了一种空化-氧化(CAV-ox)混合系统，这套系统由水力空化、 紫外线辐射、过氧化氢等氧化技术组成。它可以处理人们关心的几种有害难降解的化学物质，包括：五氯苯酚、苯、甲苯、己基苯、二甲基混合物、氰化物、苯酚，且能达到预期的效果。

两年后，也就是1996年，中科院声学研究所的罗曾义等人研制了悬臂式簧片哨，并对簧片哨工作时的声强、振幅特性进行了研究[10]。提出了簧片哨发声时声强与工作压力、喷口厚度、簧片尺寸有关的观点，他们认为水流冲击使簧片产生振动，簧片振动时，其刃口端点位移或振幅反馈控制水片摆动，这就是簧片哨的反馈发声机理。

1998年，Kalumuck和Chahine利用不同空化喷射装置，且在不同的操作条件对难降解物质p一硝酸苯酚进行了降解实验[11]，研究表明：水力空化确实对p-硝酸苯酚有降解作用，并且该装置比用超声波方法在能效有很大提高，大大降低了能耗。