超聲波是一種高頻機械波，具有波長較短，能量集中，沿直線傳播的特點，同時又具有高效、無污染或少污染的特點，是近年來發(fā)展的一項新型水處理技術(shù)。它集高級氧化、熱解、超臨界氧化等技術(shù)于一體，且降解速度快、能將水體中有害有機物轉(zhuǎn)變成CO₂ 、H₂O、無機離子或比原有機物毒性小易降解的有機物，因而在處理難生物降解有機污染物方面具有顯著的優(yōu)越性。本文著重介紹與超聲波聯(lián)用的相關(guān)工藝。

1.超聲/臭氧聯(lián)用技術(shù)

在超聲與其他水處理技術(shù)相組合的聯(lián)用技術(shù)中，超聲/臭氧(US/O₃)聯(lián)用技術(shù)是研究最多及最早的技術(shù)之一。臭氧作為一種強氧化劑用于水處理工業(yè)化的關(guān)鍵是要臭氧能夠很好地溶解與分散在水中，引入超聲波，則可使臭氧充分分散與溶解,提高臭氧氧化能力,節(jié)約電能,減少臭氧的投加量。US/O₃技術(shù)降解水中有毒有機物具有高效、低成本的特點，在水處理中具有很大的應(yīng)用潛力。

2.超聲/過氧化氫聯(lián)用技術(shù)

在超聲氧化過程中,超聲起到反應(yīng)物與催化劑的雙重作用。作為反應(yīng)物，超聲可使有機分子降解；作為催化劑，超聲使H₂O₂分解生成有效的氧化自由基，如HO和HOO，從而導(dǎo)致有機物發(fā)生一系列的氧化降解反應(yīng)。H₂O₂在反應(yīng)中，既是HO的來源，又是HO的清除劑，因此H₂O₂的量必須保持最佳值。

3.超聲/光化學(xué)聯(lián)用技術(shù)

如采用超聲/光化學(xué)聯(lián)用技術(shù)降解苯酚溶液，以TOC去除率為評價指標，超聲/光化學(xué)聯(lián)用技術(shù)降解苯酚溶液存在著明顯的協(xié)同效應(yīng)。Fe₂+作為催化劑，提高苯酚的TOC的去除率。苯酚降解時產(chǎn)生中間產(chǎn)物，因此其礦化不徹底。苯酚的降解速率隨著溶液pH的降低和溶解O₂量的增加而增加。主要的降解產(chǎn)物(對苯二酚、兒茶酚、苯醌和間苯二酚)說明HO?參與了苯酚的降解。

光催化處理有機污染物是一種有效的方法，在以TiO₂作催化劑的光催化處理過程中，采用超聲波的分散效應(yīng)，使TiO₂均勻分散，提高其催化活性。

4.超聲/脫附聯(lián)用技術(shù)

吸附法是常見的水處理技術(shù)，在超聲作用下再生飽和酚的活性炭和高分子樹脂，能取得良好的效果，而超聲加速脫附的原因是聲空化引起的微射流強化了酚的孔擴散速度。

同時有科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，施加超聲波不僅可以改變在常規(guī)下已達平衡的NKAⅡ樹脂苯酚水體系的相平衡狀態(tài)，使體系新的平衡狀態(tài)向吸附量減少的方向移動，而且通過超聲空化作用強化了相間質(zhì)量的傳遞過程，在超聲條件下的擴散系數(shù)比常規(guī)條件下的擴散系數(shù)約大一個數(shù)量級，隨著超聲場聲強的增加，擴散系數(shù)也增大。

超聲處理是一個極其復(fù)雜的過程。不同物化性質(zhì)的污染物，因降解機理不同，超聲降解的效果也存在差異。利用超聲空化技術(shù)，只有針對具體的污染物，優(yōu)化反應(yīng)操作條件才能獲得最佳的超聲降解效果。今后針對實際多組分難降解物系在降解機理、物質(zhì)平衡、反應(yīng)動力學(xué)、反應(yīng)器設(shè)計放大等方面的研究，必將使超聲波成為一種高效實用的水處理技術(shù)。