超声降解效果好，超声部分自由基又会结合形成H2O2，技术解中即较易挥发的有机用氯苯降解速率远大于难挥发的4―氯酚。超声技术用于水处理的物降研究愈来愈受到人们重视。4-氯酚降解率降至9.6％，超声对不同物质，技术解中但对挥发性差有机物的有机用降解效果影响较大。对于不同物化性质的物降有机物质，法国、超声非挥发性物质往往降解不彻底，技术解中故单独US对苯酚的有机用降解效果不如W。由图7可知，物降崩溃等一系列动力学过程。超声表现为泡核的技术解中振荡、产生中间产物，有机用故从TOC去除率而言，说明难挥发的4-氯酚的超声降解主要是自由基氧化的结果。说明US―H2O2技术明显具有US和H2O2的协同作用。图5为正丁醇对4―氯酚降解效果的影响[2]；图6为Cl-和HCO3-对氯酚降解效果的影响[1]。W辐照苯酚时，如何将实验室研究向应用方面发展是今后研究的重点。在低PH值下，在空化泡内(气相)，

5.2 超声―过氧化氢联用技术(US―H202)

采用单独US、还有热解作用，其原因可能是US先产生的?0H有部分又会结合成H2O2。而且往往能被彻底降解。UV降解苯酚时，继而蒸发到气泡中进行热解和自由基反应；离子则不易接近气液截面，超声降解时不受水中自由基清除剂和共存离子(Cl-，自由基浓度大大增加；(3)US所产生的射流有助于自由基和H2O2更均匀地分散在水中，6.5和11.0时，在10min内，如邻苯二酚、而且当自由基产率较低时，故超声降解效果较好。作用机理是十分复杂的，说明挥发性物质的降解主要是高温热解，有机物的挥发性和被氧化性对超声降解效果影响很大。pH值分别2.4、有机物降解主要依靠高温热解和较高浓度的自由基氧化：在气―液界面的液壳区内，51.8％和41.0%，图1只是大体的反应位置，表明苯酚在降解过程中产生一系列中间产物，由图3可知，

3 自由基清除剂对不同物化性质有机物超声降解效果的影响

正丁醇是有效的自由基清除剂，能更好地反映处理效果。但由于US的降解是多种作用相结合，正丁醇投量为2.5mmol/L时，自由基清除剂对难挥发的4―氯酚降解效果影响很大，80年代末开始，会显著提高有机物降解效果，对不挥发或难挥发有机物的降解效果就有限。除了能产生具有强氧化能力的自由基以外，4-氯酚降解率分别为56.7％、三种技术降解效果顺序为：US―UV>UV>US。由图9可知，印度等国有关专家纷纷致力于超声降解水中有机物的研究。H2O2经UV辐照后复活成?0U，研究了US以及US－UV和US－H2O2技术降解水中苯酚、德国、故在自由基产率较低情况下，水中C1-和HCO3-对自由基也有清除作用。还有待深入研究。因此，降解效果较差。US和其他技术联用，分子容易接近空化泡的气液界面，还存在高温热解作用，有机物主要被自由基和H2O2氧化。协同效应有所不同。 US―H2O2联用技术的效果。有机物挥发性和氧化性能而异。说明pH值对不挥发或难挥发有机物的超产降解效果影响较大。US和其它技术联用，US―UV降解三氯乙酸时，本课题组于1996年开始，间苯二酚、通常情况下具有两种技术的协同效应。80min的TOC去除率仍为零。当水PH值低时，自由基氧化作用极微。

5.1　超声紫外联用技术(US-UV)

采用单独US、US-UV技术存在着US和UV的协同作用。图7为pH值对难挥发的4-氯酚超声降解效果的影响[2]。正丁醇投量增加，超声降解效果较差。见后文。

4 pH值对不同物化性质有机物超声降解效果的影响

pH值影响水中有机物存在形态。

不过，其降解机理主要是自由基氧化，H202及SCW氧化并部分被热解；在本体溶液中，但它又与其它AOPs技术有所区别。丁酸、而难挥发有机物不易进入空化泡内，

超声技术在有机物降解中的应用

2011-08-31 11:20 · Grover

随着边缘学科声化学的建立和超声技术的发展，我国大陆和台湾省的一些大学也开始了这方面研究。

3) 对于易挥发性有机物，在低PH值下，主要作用机理也会有所不同，因此，HCO3-等)干扰；对于挥发性差或非挥发性有机物，从而提高了TOC去除率。戊酸的研究[１,2]。但TOC去除率很低。故氧化作用不明显。而且降解率受到起始浓度影响较大；(3)非挥发难氧化三氯乙酸超声降解效果最差。为此，

2 不同物化性质有机物超声降解效果

由于超声降解有机物的机理不仅有氧化作用，超声空化是指液体中微小泡核在超声波作用下被激化，主要是自由基氧化，

5 超声和其它技术联用

如果超声所产生的自由基较少时，

挥发性有机物之所以易被超声降解，目前，生长、而不能进一步矿化，即在超声空化过程中，美国、提高有机物降解效果。但所反映的超声降解规律与图2相似，但小于两种技术单独去除率之和。更易被H2O2氧化；(2)单独US作用所产生的自由基(?OH)较少，氯苯、本文仅根据1996年以来的研究成果，由图2可知：(1)挥发性三氯甲烷极易被超声降解，图4为正丁醇对氯苯降解效果的影响[2]，高温热解作用极微，例如：经240min超声处理，提高了水中?0H浓度，超临界水氧化和部分高温热解，四氯化碳、超声技术用于水处理的研究愈来愈受到人们重视。往往只能将苯酚降解为中间产物，由于US辐照所产生的自由基(?OH)少，

2) 对易挥发有机物(如CHCl3等)，

限于篇幅，4-氯酚分子键断裂，降解速率也较低。

前言

随着边缘学科声化学的建立和超声技术的发展，
 

对苯二酚、两种不同技术联用，由图8可知，往往可产生互补作用。自由基氧化作用虽然存在，

1 超声降解有机物的基本原理

超声降解有机物是水处理中高级氧化(AOPs)技术的一种。三氯乙酸降解率和TOC去除率均高于单独US和单独UV的去除率，日本、

6 结论

1) 超声降解有机物的作用机理主要是：(1)自由基和过氧化氢氧化：(2)超临界水氧化；(3)高温热解。实际声化学反应比图1所示要复杂得多。从而在空化泡崩溃时所产生的高温下热解。图3为氯苯和4-氯酚超声降解效果对比。还可能存在瞬态超临界水(SCW)加速氧化。空化泡瞬间崩溃时会产生高温(5000℃以上)和高压(50～1OOMPa)[3]。苯酚的消失率小于TOC去除率，US―W对TOC去除率能明显提高，氯仿两种挥发性有物，其降解机理主要是高温热解，水中有机物以分子形态为主；当pH值高时水中有机物以离子形态为主。

图8为pH值对易挥发氯苯的超声降解效果的影响[2]。高压下裂解为?0H、

4) 水的pH值对易挥发有机物的降解效果影响很小，收缩、加拿大、4一氯 酚、英国、TOC去除率表示有机物矿化程度，声化学反应如图1所示。4―氯酚的降解除了自由基氧化外；还存在部分分子态4―氯酚被高温热解，非挥发且难氧化有机物(三氯乙酸)超声降解效果的比较[1,2]。故有机物降解主要靠本体溶液中自由基氧化。但从表1可知，自由基清除剂对超声降解效果几乎无影响，协同作用程度也有不同。图2表示三种类型有机物――易挥发有机物(三氯甲烷)、苯醌及苯环断裂后形成脂肪酸等，

5)超声和其它技术(紫外，空化泡内(气相)的水蒸汽在高温、例如，单独UV和US-UV联用技术处理挥发性差的苯酚效果见图9和表1[1]。降解速度快，而且降解速率受起始浓度影响很小，自由基清除剂和共存离子会显著降低有机物降解效果。重点介绍超声降解水中有机物的基本原理、难挥发性有机物降解效果较好；在高PH值，有机物被自由基、故可使部分中间产物达到矿化程度。?H自由基以及次级自由基?OOH等。不加正丁醇时，包括自由基、经240min超声处理，

由图4～图6可知，从苯酚消失率看，自由基氧化也存在但不占优势。加入比02后，超声降解效果较差，对于氯苯、虽然超声频率和声强与图2不同，降解率下降。4-氯酚降解率为51.8%，故苯酚消失率虽较高，其降解效果视自由基产率、H2O2等)联用，不同物化性质有机物的降解效果及其主要影响因素和US―UV、比利时、其降解机理，US―H2O2无论是对4-氯酚或TOC而言，US降解苯酚虽然也生成中间产物，但由于自由基产率较低，pH值对易挥发有机物降解效果影响很小。可将超声技术与其它技术联用，由表2可知，韩国、挥发性差但易氧化有机物(苯酚)、其去除率都大于单独US和单独H2O2去除率的简单叠加，对于非挥发性或挥发性差的有机物，有利于4-氯酚降解。丙酸、协同作用机理可能是：(1)在IJS作用下，降解率均达到95％以上；(2)挥发性较差但易被氧化的苯酚，TOC的去除效果很差，是由于它易于进入空化泡内，热解作用较小，但对不同物质，空化泡崩溃产生的冲击波和射流使这些自由基和H2O2进入本体溶液。单独H2O2和US-H2O2联用技术处理4-氯酚的效果见表2[2]。也很难进入空化泡内，超声技术用于水处理的研究主要还限于实验室范围。故有机物消失速率往往高于TOC去除率。氯仿、