具有操作简单,运行成本低,处理能力大等优点的水力空化技术在污水处理领域得到了广泛地关注。传统水力空化装置仅依靠主线空化器处理有机污染物,降解效果不理想。因此,仅像传统水力空化装置通过优化空化器的几何形状和实验操作参数,很难大幅度提高有机污染物的降解效果。实际上,对于传统的水力空化装置,副线节流阀前的压力与主线空化器的入口压力相同,具有产生水力空化效应的潜力。对空化器的几何参数和运行参数进行优化后,本研究首先利用孔板空化器替代传统水力空化装置副线管路上的节流阀,形成副线孔板辅助的水力空化（B-PLOPA HC）装置,实现了主副线空化器水力空化效应的同步发生,大大提高了有机污染物的降解效果。本研究以三苯基甲烷类的碱性品红染料为模拟污染物,利用改进的水力空化装置进行了水力空化降解研究。通过研究发现,在3.0,4.0和5.0 bar的入口压力下,90 min内碱性品红的水力空化降解率分别由传统水力空化装置的59.72%,73.60%和65.23%提高到改进的B-PLOPA HC装置的80.93%,81.15%和81.38%。与改造前相比,废水处理成本分别降低了41.82%,26.16%和29.87%。显然,这种改进不仅提高了有机污染物的降解效果,还降低了废水处理的成本。此外,通过添加自由基捕获剂对B-PLOPA HC体系产生的活性物质进行了探索。根据LC-MS和TOC数据,提出了有机污染物可能的降解路径。通过副线孔板的使用,有效地加强了系统的整体水力空化效果。本研究为水力空化技术在污水处理领域的大规模应用提供了坚实的理论基础。此外,为了解决传统单孔板水力空化装置处理废水中存在的单次处理效果差和处理周期长的问题,在本研究中采用了串联孔板和副线孔板的方式强化了系统内的水力空化效应强度,实现了在同一个水泵的驱动下三个孔板内同时产生水力空化效应。研究结果发现,循环处理60 min后,单个3孔孔板水力空化装置给出的罗丹明B（Rh B）降解率为41.17%。相同处理时间内,在采用串联孔板后,可实现44.13%Rh B的降解。与单孔板水力空化装置相比,串联孔板水力空化装置给出的Rh B的降解效果有一定的提高。对于串联孔板水力空化装置,两个串联孔板的孔数必须遵循着孔板-2的孔数大于孔板-1的孔数。与此同时,还必须通过副线调节两个串联孔板的入口压力,使得水泵提供的压力被合理地分配。当副线节流阀的调节幅度确定后,再采用合适的孔板代替副线上的节流阀,形成副线孔板辅助的串联孔板水力空化装置。对于传统的副线来说,串联孔板水力空化装置可以有三种连接方式来调节主线串联孔板的入口压力。通过比较三种不同的副线连接方式的水力空化装置,最终得出D-3装置（副线孔板并联于串联孔板-1）可以给出最高的Rh B水力空化降解效果（52.27%）,表明副线孔板辅助的串联孔板水力空化装置可以高效地处理Rh B溶液。此外,通过添加自由基捕获剂鉴定出超氧自由基对Rh B水力空化降解效果起到主要作用,羟基自由基起到次要作用。为了进一步提高Rh B的水力空化降解效果,实现短时间内Rh B高效降解,选择在D-3水力空化体系中加入Na Cl O。循环60 min后,Rh B水力空化降解率达到了87.28%。此时的处理成本最低,仅为21.119USD/m~3。与未添加Na Cl O时的处理成本（61.526 USD/m~3）相比,相应的处理成本下降了65.67%。在将来,通过持续地对水力空化技术进行改进和发展,水力空化技术以及结合其他高级氧化技术将极有可能用于大规模的工业废水的处理。