近年來，在美國、日本、法國、加拿大和德國等大學實驗室和研究所紛紛致力于超聲空化降解有機污染物的研究。

超聲波是一種高頻機械波，具有波長較短，能量集中，沿直線傳播的特點。而超聲波技術具有簡便、高效、無污染或少污染的特點，是近年來發展的一項新型水處理技術。它集高級氧化、熱解、超臨界氧化等技術于一體，且降解速度快、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，因而利用超聲加速化學反應，在處理難生物降解有機污染物方面具有顯著的優越性。

超聲化學機理

1.超聲催化。

超聲催化反應其主要作用：

一是高溫高壓條件有利于反應物裂解成自由基和二階炭，形成更為活潑的物種，二是沖擊波和微射流對固體表面有吸解和清洗作用，三是沖擊波可破壞反應物結構，分散反應物系，四是超聲空化導致金屬品格的變形和內部應變區的形成，從而提高金屬化學反應活性。超聲條件下的反應速率比沒有超聲時增加了10萬倍，反應時間大且反應時間大大縮短。

2.超聲降解。超聲處理可以降解大分子，尤其是處理高分子量聚合物的降解效果更顯著。超聲降解源于超聲的機械效應、空化效應和熱效應。

應用一，超聲波廢水處理

超聲技術可用于各種難降解的廢水，主要用于單環芳香族化合物、多環芳烴、酚類、氯化烴、氯代化烴、有機酸、染料、醇類、酮類等多種物質的研究，并取得良好的效果。

科學家試驗研究超聲波-好氧生物接觸法處理制藥廢水CODCr去除效果。結果表明:在超聲波處理時間60s，功率200w時，制藥廢水單獨經超聲波處理，CODCr去除率僅為13%–16%;對好氧生物接觸反應器中零時刻的混合液澄清水，直接進行好氧生物接觸處理，CODCr去除率僅30%左右;而經超聲波預處理后再好氧生物接觸處理CODCr總去除率達到96 %以上。經超聲波預處理后，好氧生物接觸最佳反應時間為12H。

應用二，超聲波污泥處理

采用高強度的超聲波可使污泥得到分解，活性污泥為顆粒懸浮凝聚體，其中含有嵌在高分子網狀結構中的不同微生物群落。當超聲波通過有微小絮體顆粒的流體介質時，其中的顆粒開始與介質一起振動，但由于大小不同的粒子具有不同的振動速度，顆粒將相互碰撞、粘合，體積和質量均增大。當粒子變大己不能隨超聲振動時，只能做無規則運動，繼續碰撞粘合、變大，最終沉淀。

研究發現，對于城市污水處理廠含水率為98.44%的濃縮污泥，超聲波的作用頻率為68KHz，聲能密度為0.36w /CM²的條件下，超聲波的作用10秒左右，污泥比阻出現極小值，隨著超聲時間的加長污泥比阻逐漸降低，污泥脫水性能得以改善；這是由于超聲波的海綿效應促使水從波面傳播產生的通道轉移到污泥絮體的外部成為自由水。隨著超聲時間的延長污泥比阻反而升高，污泥脫水性惡化，由于長時間超聲波的聲空化及機械破碎作用，污泥絮體的顆粒粒徑達到十幾個微米的級別，污泥的比表面積增大，水緊密地吸附在顆粒的表面，脫水性能反而降低。