超聲波的空化效應為降解水中有害有機物提供可能，從而使目的的實現。在污水處理過程中，超聲波的空化作用對有機物有很強的降解能力，且降解速度很快，超聲波空化泡的崩潰所產生的高能量足以斷裂化學鍵，空化泡崩潰產生氫氧基(OH)和氫基(H)，同有機物發生氧化反應，能將水體中有害有機物轉變成CO2 、H2O、無機離子或比原有機物毒性小易降解的有機物。所以在傳統污水處理中生物降解難以處理的有機污染物，可以通過超聲波的空化作用實現降解。

　　超聲(sheng)波(bo)(bo)污水處理的(de)原(yuan)理主要是空化(hua)(hua)理論和(he)自(zi)由(you)基(ji)(ji)氧(yang)化(hua)(hua)原(yuan)理。由(you)于超聲(sheng)波(bo)(bo)空化(hua)(hua)作用所引起(qi)的(de)反(fan)應條件的(de)變化(hua)(hua)，導致(zhi)了化(hua)(hua)學反(fan)應的(de)熱力學變化(hua)(hua)，使化(hua)(hua)學反(fan)應的(de)速度和(he)產率得以提高(gao)。另外在超聲(sheng)波(bo)(bo)空化(hua)(hua)產生(sheng)的(de)局部(bu)高(gao)溫、高(gao)壓環境下，水被分解(jie)產生(sheng)H和(he)OH自(zi)由(you)基(ji)(ji)，另外溶(rong)解(jie)在溶(rong)液(ye)中(zhong)的(de)空氣(N2和(he)O2)也可(ke)以發(fa)生(sheng)自(zi)由(you)基(ji)(ji)裂(lie)解(jie)反(fan)應產生(sheng)N和(he)O自(zi)由(you)基(ji)(ji)。

　　超聲(sheng)波污水(shui)處理的影響因素(su)影響因素(su)

　　影(ying)響污(wu)水處理中超聲波(bo)(bo)降解的主要因素包(bao)括溶解氣體、反應溫度、pH值、超聲波(bo)(bo)功率強度和超聲波(bo)(bo)頻率。

　　1、溶(rong)解氣體的(de)(de)(de)存(cun)在(zai)可提(ti)供空(kong)化(hua)(hua)核、穩(wen)定空(kong)化(hua)(hua)效(xiao)果、降低(di)空(kong)化(hua)(hua)閾，對超聲波(bo)降解速(su)率和(he)降解的(de)(de)(de)影響主要(yao)有兩(liang)方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)原因(yin)：A、溶(rong)解氣體對空(kong)化(hua)(hua)氣泡的(de)(de)(de)性質和(he)空(kong)化(hua)(hua)強(qiang)度有重要(yao)的(de)(de)(de)影響;B、溶(rong)解氣體如N2O2產生的(de)(de)(de)自(zi)由基(ji)也參與降解反(fan)(fan)應過(guo)程，因(yin)此，影響反(fan)(fan)應原理和(he)降解反(fan)(fan)應的(de)(de)(de)熱力(li)學和(he)動力(li)學行為。

　　2、溫度(du)對超(chao)聲(sheng)(sheng)波(bo)空(kong)(kong)(kong)化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)強(qiang)度(du)和(he)動力學過(guo)程具有非常(chang)重要的(de)影(ying)響，從而造成超(chao)聲(sheng)(sheng)降(jiang)(jiang)(jiang)解(jie)的(de)速(su)率(lv)和(he)程度(du)的(de)變化(hua)(hua)(hua)(hua)。溫度(du)提高有利于(yu)加快反應(ying)(ying)速(su)度(du)，但超(chao)聲(sheng)(sheng)波(bo)誘導降(jiang)(jiang)(jiang)解(jie)主要是由于(yu)空(kong)(kong)(kong)化(hua)(hua)(hua)(hua)效(xiao)應(ying)(ying)而引起的(de)反應(ying)(ying)，溫度(du)過(guo)高時，在聲(sheng)(sheng)波(bo)負壓半(ban)周期內會使水(shui)沸騰而減小(xiao)空(kong)(kong)(kong)化(hua)(hua)(hua)(hua)產生的(de)高壓，同時空(kong)(kong)(kong)化(hua)(hua)(hua)(hua)泡(pao)會立即充滿(man)水(shui)汽而降(jiang)(jiang)(jiang)低(di)空(kong)(kong)(kong)化(hua)(hua)(hua)(hua)產生的(de)高溫，因(yin)而降(jiang)(jiang)(jiang)低(di)降(jiang)(jiang)(jiang)解(jie)效(xiao)率(lv)。一般聲(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)學效(xiao)率(lv)隨溫度(du)的(de)升高呈指數下降(jiang)(jiang)(jiang)。因(yin)此，低(di)溫(小(xiao)于(yu)20℃)較(jiao)為有利于(yu)超(chao)聲(sheng)(sheng)波(bo)降(jiang)(jiang)(jiang)解(jie)實驗,一般都(dou)在室溫下進行(xing)。

　　3、對于有(you)機(ji)(ji)酸(suan)堿性(xing)物(wu)(wu)(wu)(wu)質的(de)(de)超聲波降(jiang)解，溶(rong)液(ye)的(de)(de)pH值(zhi)具有(you)較(jiao)(jiao)大影響(xiang)。當溶(rong)液(ye)pH值(zhi)較(jiao)(jiao)小時(shi)(shi)，有(you)機(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)質可以蒸發進入(ru)空化(hua)泡(pao)(pao)內，在(zai)(zai)空化(hua)泡(pao)(pao)內直(zhi)接熱(re)解;同時(shi)(shi)又可以在(zai)(zai)空化(hua)泡(pao)(pao)的(de)(de)氣液(ye)界(jie)面(mian)(mian)上和污(wu)水(shui)中空化(hua)產生的(de)(de)自由(you)基(ji)發生氧化(hua)反(fan)應，降(jiang)解效率高。當溶(rong)液(ye)pH值(zhi)較(jiao)(jiao)大時(shi)(shi)，有(you)機(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)質不能蒸發進入(ru)空化(hua)泡(pao)(pao)內，只能在(zai)(zai)空化(hua)泡(pao)(pao)的(de)(de)氣液(ye)界(jie)面(mian)(mian)上同自由(you)基(ji)發生氧化(hua)反(fan)應，降(jiang)解效率比(bi)較(jiao)(jiao)低。因此，溶(rong)液(ye)的(de)(de)pH值(zhi)調節應盡量有(you)利于有(you)機(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)以中性(xing)分子的(de)(de)形態存在(zai)(zai)并易于揮發進入(ru)氣泡(pao)(pao)核(he)內部。

　　4、超聲(sheng)(sheng)波功(gong)率強(qiang)(qiang)度(du)(du)是(shi)指(zhi)單位超聲(sheng)(sheng)發射(she)(she)端面積在單位時間內(nei)輻射(she)(she)至反應系統中(zhong)的總(zong)聲(sheng)(sheng)能，一般以單位輻照面積上的功(gong)率來衡(heng)量(liang)。一般來說，超聲(sheng)(sheng)波功(gong)率強(qiang)(qiang)度(du)(du)越大越有利(li)(li)于(yu)降(jiang)解(jie)反應，但過大時又會(hui)使(shi)空化氣泡產生(sheng)屏蔽，可利(li)(li)用超聲(sheng)(sheng)波功(gong)率強(qiang)(qiang)度(du)(du)能量(liang)減少，降(jiang)解(jie)速度(du)(du)下(xia)降(jiang)。

　　5、研究表明，并(bing)非(fei)頻(pin)率越高降(jiang)解(jie)(jie)效果(guo)越好。超(chao)聲(sheng)波(bo)頻(pin)率與有(you)機污染物的(de)降(jiang)解(jie)(jie)原理有(you)關，以自由基為(wei)主(zhu)的(de)降(jiang)解(jie)(jie)反(fan)應存(cun)在(zai)一個*頻(pin)率;以熱解(jie)(jie)為(wei)主(zhu)的(de)降(jiang)解(jie)(jie)反(fan)應，當(dang)超(chao)聲(sheng)聲(sheng)強大于空(kong)化閾(yu)值時(shi)，隨(sui)著頻(pin)率的(de)增大，聲(sheng)解(jie)(jie)效率增大。