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对超声波降解水中污染物原理的认识主要基于空化理论和自由基氧化原理。超声波空化引起的反应条件的改变导致化学反应的热力学变化，提高了化学反应的速度和产率。另外，在超声波空化产生的局部高温高压环境下，水分解产生H和OH自由基。此外，溶解在溶液中的空气（N2和O2）也能发生自由基裂解反应，产生N和O自由基。

影响因素报告

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影响超声波降解污水处理的主要因素有溶解气体、pH值、反应温度、超声波功率强度、超声波频率等：

1、溶解气体的存在可以提供空化核，稳定空化效应，降低空化阈值。对超声降解速率及降解效果的影响主要有两点：A、溶解气体对空化气泡性质及空化强度有重要影响；B、溶解气体产生的自由基如N2O2也参与降解反应过程，从而影响反应原理及降解反应的热力学和动力学行为。

2、溶液的pH值对有机酸性和碱性物质的超声波降解影响很大。溶液pH值较低时，有机物能蒸发进入空化气泡内，在空化气泡内直接热解；同时能与污水中空化产生的自由基在空化气泡气液界面发生氧化反应，降解效率较高。溶液pH值较高时，有机物不能蒸发进入空化气泡内，只能与空化气泡气液界面的自由基发生氧化反应，降解效率相对较低。因此，溶液pH值的调节应尽可能有利于有机物以中性分子形式存在，易于挥发进入气泡核内。

3、温度对超声空化作用的强度和动态有很重要的影响，从而引起超声降解速率和程度的变化。升高温度有利于加快反应速率，但超声诱导降解主要靠空化效应。温度过高时，在声波负压半周期内，水会沸腾，降低空化产生的高压，同时空化气泡内会立刻被水蒸气充满，降低空化产生的高温，从而降低降解效率。一般随温度升高，声化学效率呈指数下降。因此低温（小于20℃）更利于超声降解实验，超声降解实验一般在室温下进行。

4、研究表明，频率越高，降解效果越好。超声波频率与有机污染物的降解原理有关，对于以自由基为主的降解反应，存在最佳频率；对于以热解为主的降解反应，当超声波声强大于空化阈值时，随着频率的增加，声解效率提高。

5、超声波功率强度是指单位时间内超声波发射端单位面积辐射到反应体系的总声能，一般以单位辐照面积的功率来衡量。一般来说，超声波功率强度越大，越有利于降解反应，但过大时会屏蔽空化气泡。可降低超声波功率强度以降低降解率。

应用报告

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超声波降解污水中有机污染物可单独使用，也可以与其他利用超声波空化效应去除有机污染物的处理技术组合使用。组合技术类型如下：

1、超声波与臭氧联合用于污水处理，超声波降解、杀菌、臭氧消毒共同作用于污水。

2、超声波与过氧化氢一起用于处理污水，以达到对污染水进行降解、杀菌、消毒的目的。

3、超声波与紫外光联合用于污水处理，形成光声化学技术。超声波技术和紫外光技术的降解能力叠加、协同、互补，对污水中常见的有机污染物，如苯酚、碳四氢大麻酚、三氢甲烷和三氯乙酸等进行降解，使四种物质的降解产物为水、二氧化碳、C1-或易生物降解的短链脂肪酸。

4、超声波与磁化处理技术联合用于污水处理，磁化不但可以对污水进行固液分离，而且可以降解COD、BOD等有机物，还可以对染色水进行脱色。

5、超声波还可以作为传统化学灭菌处理的辅助技术，在使用传统化学方法进行大规模污水处理时，加入超声波辐射，可以大大减少化学药剂的使用量。

问题报告

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虽然超声波在污水处理中的应用已得到广泛的认可，但仍存在诸多问题亟待解决：

1、超声波反应条件控制难度大。不同的底物物理化学性质不同，其最佳分解条件也不同，特别是考虑到其经济性时。在分解不同底物时，为了达到最佳分解效果，需要对超声波的强度、分解时间、催化剂等条件进行试验。

2、超声波技术在实际中还没有得到广泛的应用，很多应用都是在实验室中完成的，这些试验都是针对某一类基材，模拟该物质的溶液进行处理，超声波技术还有待在实践中进一步检验。

3、超声波规模化应用的问题主要在于处理设备，关键是研制出能连续处理污水、能耗低、处理能力大的超声波反应器。