超聲空化效應提供了分解水中有害有機物的可能性，實現了超聲污水的處理目的。 在污水處理過程中，超聲空化作用對有機物具有較強的降解能力，降解速度快，超聲空化破壞產生的高能量足以破壞化學鍵，空化破壞產生氫氧化物基團( OH )和氫基團( h )，與有機物發生氧化反應，使水體中的有害有機物與CO2、H2O 因此，傳統污水處理難以生物降解的有機污染物可以通過超聲空化作用進行降解。

超聲在污水處理中應用的理論基礎

目前對超聲降解水中污染物原理的認識主要是空化理論和自由基氧化原理。 超聲空化作用引起的反應條件的變化，引起了化學反應的熱力學變化，提高了化學反應的速度和收率。 另外，超聲空化引起的局部高溫、高壓環境下，水分解產生h和OH自由基，溶解在溶液中的空氣( N2和O2)也發生自由基分解反應，產生n和o自由基。

影響污水處理過程中超聲降解的因素

影響污水處理過程中超聲波分解的主要因素有溶解氣體、pH值、反應溫度、超聲波功率強度和超聲波頻率

1 .溶解氣體的存在提供空化核，空化效應穩定，空化閾值下降，對超聲降解速度和降解的影響主要有兩個原因

a .溶解氣體對空化氣泡的性質和空化強度有重要影響，產生b、N2O2等溶解氣體的自由基也參與分解反應過程，因此影響反應原理和分解反應的熱力學和動力學行為。 　

2 .溶液的pH值對有機酸堿性物質的超聲分解有很大影響。 溶液的pH值小時，有機物質蒸發到氣泡內，可以在氣泡內直接熱分解，同時還可以在氣穴氣泡的氣液界面與污水中空化產生的自由基發生氧化反應，分解效率高。 溶液的pH值大時，有機物質蒸發不能進入空化氣泡內，只能在空化氣泡的氣液界面與自由基發生氧化反應，降解效率低。 因此，溶液的pH調節應盡可能有利于有機物以中性分子的形式存在，易揮發到氣泡核內部。 　　

3 .溫度對超聲腔化的強度和動力學過程有著非常重要的影響，會帶來超聲分解的速度和程度的變化。 溫度上升有利于加快反應速度，但超聲波誘導分解主要是氣穴效應引起的反應，溫度過高時，聲波的負壓半周期使水沸騰，減少氣穴引起的高壓，同時氣穴泡立即充滿水蒸氣，降低氣穴引起的高溫，分解效率 一般聲化學效率隨溫度的上升呈指數下降。 因此，低溫(低于20℃)有利于超聲波分解實驗，一般在室溫下進行。 　

4 .研究表明，頻率越高，分解效果并不越好。 超聲波的頻率與有機污染物的分解原理有關，以自由基為主的分解反應中存在zui較好頻率的以熱分解為主的分解反應，當超聲波聲強于空化閾值時，分解效率隨頻率的增加而增大。

5、超聲波功率強度是指單位超聲波放射端面積在單位時間內放射到反應體系的總聲能，一般用單位放射面積的功率進行測量。 一般來說，超聲波功率強度越大越有利于分解反應，但過大則空化氣泡被遮蔽，超聲波功率強度能量減少，分解速度降低。 　

現階段超聲在污水處理中的一般應用

超聲波降解污水中的有機污染物技術可以單獨利用超聲空化效應，利用超聲波降解技術和其他處理技術進行有機污染物的降解除去。 并用技術有以下類型

1 .超聲波與臭氧聯合污水處理，超聲波分解、殺菌和臭氧消毒作用于污水。

2 .超聲波聯合過氧化氫進行污水處理，達到污水分解、殺菌、消毒的目的。

3、超聲和紫外線聯合污水處理，光聲化學技術利用超聲技術和紫外光技術各自的分解能力，相互協同和互補作用，分解污水中常見的有機四氫化碳、氫化甲烷，使4種物質的分解產物成為水、二氧化碳、C1-或易生物分解的短鏈脂肪酸。

4、超聲波與磁化處理技術結合進行污水處理，磁化對污水實現了固液分離，可分解COD、BOD等有機物，對染色水進行脫色處理。

5、超聲波作為傳統化學殺菌處理的輔助技術，用傳統的化學方法進行大規模污水處理，可以增加超聲波輻射，大大減少化學藥劑的用量。

未來超聲在污水處理中應解決的問題

超聲在污水處理領域的應用已經廣為人知，但仍有許多問題需要解決

1 .超聲波反應的條件控制困難。 不同基質的物理化學性質不同，zui的蕞佳降解條件也不同，特別是考慮到經濟性。 在分解不同基質時，為了取得zui的優良分解效果，必須對超聲波的強度、分解時間、催化劑等條件進行試驗。

2 .目前超聲技術尚未大規模應用于實踐，許多應用已在實驗室完成。 這些試驗均對某種基質進行了模擬該物質的溶液處理。 超聲波還得等待實踐中的考驗。

3、超聲波大規模應用的問題主要是處理設備，重要的是連續開發污水處理、低能耗、大容量超聲波反應器。

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