Ультразвуковий інструмент для видалення водоростей - це ударна хвиля, що генерується ультразвуковою хвилею певної частоти, яка діє на зовнішню стінку водоростей, руйнується та відмирає, щоб знищити водорості та збалансувати водне середовище.

1. Ультразвукова хвиля – це вид пружної механічної хвилі фізичного середовища. Це форма фізичної енергії з характеристиками кластеризації, орієнтації, відбиття та пропускання. Ультразвукова хвиля створює механічний ефект, тепловий ефект, кавітаційний ефект, піролізний та вільнорадикальний ефект, ефект акустичного потоку, ефект масопереносу та тиксотропний ефект у воді. Технологія ультразвукового видалення водоростей в основному використовує механічний та кавітаційний ефект для фрагментації водоростей, пригнічення росту тощо.

2. Ультразвукова хвиля може призвести до змінного стиснення та розширення частинок під час передачі. Внаслідок механічної дії, теплового ефекту та звукового потоку, клітини водоростей можуть бути розірвані, а хімічні зв'язки в молекулах матеріалу можуть бути розірвані. Водночас, кавітація може призвести до швидкого розширення та раптового змикання мікробульбашок у рідині, що призводить до утворення ударної хвилі та струменя, які можуть зруйнувати структуру та конфігурацію фізичної біоплівки та ядра. Оскільки в клітині водоростей є газова поверхня, розпад газу порушується під дією кавітаційного ефекту, що призводить до втрати здатності контролювати плавання клітини водоростей. Водяна пара, що потрапляє в кавітаційну бульбашку, генерує вільні радикали за високої температури та високого тиску, які можуть окислюватися гідрофільними та нелеткими органічними речовинами та кавітаційними бульбашками на межі газ-рідина; гідрофобні та леткі органічні речовини можуть потрапляти в кавітаційну бульбашку для реакції піролізу, подібної до горіння.

3. Ультразвук також може змінювати стан зв'язування біологічної тканини завдяки тиксотропному ефекту, що призводить до розрідження клітинної рідини та цитоплазматичного осаду.