超声波是频率大于20 kHz的声波,超声波诱导降解有机物的原理是在超声波的作用下液体产生空化作用,即在超声波负压相作用下,产生一些极端条件使有机物发生化学键断裂、水相燃烧、高温分解或自由基反应。
研究表明,在甲胺磷浓度为1. 0×10-4mol·L-1、起始pH2. 5、温度30℃、Fe2+>50 mg·L-1、充O2至饱和的条件下,用低频超声波(80W·cm-2)连续辐照120 min,甲胺磷去除率达到99. 3%,乙酰甲胺磷的去除率达到99. 9%。孙红杰等研究了各种因素超声波频率、功率、声强、变幅杆直径和溶液初始pH等对超声降解甲胺磷农药废水的影响。Kotronarou等得出对硫磷在超声条件下可以被完全降解为PO43-、SO42-、NO3-、CO2和H+,而在反应温度为20℃、pH为7. 4时,对硫磷无催化水解半衰期为108 d,其有毒代谢产物对氧磷水解半
衰期为144 d。Cristina等对马拉磷农药在超声波辐射下, 82μmol·L-1的马拉磷溶液30 min内pH从6下降到4, 2 h内所有的马拉磷全部降解,产物均为无机小分子。
用超声波降解模拟废水中低浓度乐果的试验表明,辐射时间延长,降解率增加,加入H2O2可明显提高乐果的降解率,在溶液初始浓度较低的范围内,降解速率随浓度增大而加快,浓度增大到一定值后,降解速率变化不明显,超声降解时溶液温度控制在15~60℃为宜。对久效磷和亚磷酸三甲酯生产过程中产生的废水进行超声气浮预处理,可降低其COD和毒性,提高其可生化性,再经以光合细菌为主的生化处理,可使其COD降至200 mg·L-1。灭多威经超声作用35min,可被完全转换为无机物,其降解过程为假一级反应;浓度增加时,降解减慢; Fe2+和H2O2对降解有促进作用,且Fe2+促进作用比H2O2的大;采用不同气体饱和溶液时,降解率的大小顺序为Ar>O2>Air>N2。红外光谱表明降解产物为SO42-、NO3-和CO2。
目前有关超声辐射降解有机污染物的研究,大多属于实验室研究,还缺乏系统的研究,更缺少中试数据。
