王德慈

(西北大学城市与环境学院，陕西西安710127)

利用超声波降解水中的化学污染物，尤其是难降解的有机污染物，是近年来发展起来的一项新型水处理技术。它集高级氧化技术、焚烧、超临界氧化等多种水处理技术的特点于一身，降解条件温和、降解速度快、适用范围广，可以单独或与其他水处理技术联合使用，是一种很有发展潜力和应用前景的技术。

1 超声降解机理

超声化学反应的功效主要源于超声的空化作用。当在液体中施加一定频率和强度的超声波时，会产生大量的微小气泡，这些微小气泡在其形成、振荡、生长、收缩至崩溃的过程中，会引发一系列的物理、化学变化，超声的这个作用就叫空化作用。空化泡崩溃时，在极短的时间(ns－μs)以及空化泡周围极小的空间产5 000 K以上的高温和大约5×107Pa的高压，温度变化率高达109K·s－1，在这样的高温高压下，水中的有机物可以被直接热解，产生热解反应。也可以发生自由基反应，生成具有强氧化性的自由基(·O、·OH、·H等)，从而引起有机物的降解。反应过程如下:

并且，在空化过程中还伴随有强烈的机械能量的传播，这种机械能量主要体现在媒质质点间的震动、加速冲击和声剪切等效应上［1］。

2 超声辐射处理水中有机物的方法

2.1 单独使用超声波去除水中有机污染物

单独使用超声波去除水中有机污染物具有操作简便且不引入其它试剂造成二次污染等特点。近10年来，国内外许多学者选用低频超声(20 kHz左右)、高频超声(大于200kHz)和频率组合系统研究有机物降解。……