超声波处理有机废水的方案

高浓度有机废水主要分布在化工、冶金、炼焦、轻工、食品等行业，对环境造成了严重的

污染。按其性质和来源大体可分为三大类：（

1）易于生物降解的高浓度有机废水，一般来

自以农牧业产品为原料的工业废水，如食品工业废水；（

2）高浓度有机废水中的有机物是

可以生物降解的，但废水中含有其他有害物质，废水主要来自制药工业和部分化工行业；

（

3）难于生物降解和含有有害物质的高浓度有机废水，主要来自合成化学行业，如染料工

业、农药工业等。对于后两类废水生物方法通常无法达到处理要求，而采用物理化学方法处

理高浓度有机废水，成本很高，每吨水处理费用达到数十元，高昂的处理费用使得大量高

浓度难降解有机废水得不到有效处理而排放，所以研究高浓度有机废水的治理，完善其治

理技术，是十分迫切的任务。

很多研究表明，生物降解过程中存在真一些具有共同特性的关键步骤，一般是跨越膜

的传质过程和围绕关键酶的反应过程，因此生物降解活性可能是其亲脂性与电子效应的加

和，以及其他次要因素（如立体效应等）的综合反应。难以降解物质之所以在生化过程中分

解速率缓慢，是因为某些功能团难以为微生物打开，从而成为生化反应的限制步骤。如果能

在预处理中破坏这些功能团，打开其化合键，或者在芳香环中引入羟基而改变其结构，就

可以打破这些官能团对生物降解的限制作用，极大地提高生化反应的速率，超声波处理可

以快速有效地做到这一点。

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，是近年来发展的一

项新型水处理技术。它集高级氧化技术、焚烧、超临界水氧化等多种水处理技术的特点与一身，

具有反应条件温和、速度快、适用范围广等特点，可以单独使用或与其他技术联合使用，具

有很大的发展潜力。超声波能在水中引起空化效应，产生约

4000K 和 100Mpa 的瞬间局部高

温高压环境（热点），同时以约

110m/s 的速度产生具有强烈冲击力的微射流的冲击波。水

分子在热点达到超临界状态，并分解成羟基自由基、超氧基等，其中，羟基自由基是目前所

发现的最强的氧化剂。有机物在热点发生化学键断裂、水相燃烧、高温分解、超临界水氧化、自