随着中国经济的不断向前发展,不可避免的给生态环境造成了严峻的考验,导致水污染的问题日益严峻,使得水资源短缺与水污染治理成为21世纪迫切需要解决的问题之一。声催化降解被认为是消除废水中有害有机污染物的一种新的、先进的方法。其中利用超声波技术降解有机污染物是近年来研究的一个“热点”。本文从超声降解有机污染物的效率方面入手,一方面对超声降解有机污染物的过程进行了理论分析及数值仿真计算;另一方面通过实验的方法研究了超声降解有机污染物的效果,对比了理论分析与实验结果。与此同时,对比分析了声场、催化剂、磁场、机械搅拌等单一或多方式组合协同降解有机污染物的影响,具体的内容如下:（1）对超声降解有机废水进行了理论分析和数值仿真计算。首先,从超声空化的理论方面,通过对空化气泡动力学的研究,探究了超声在降解有机物污染物的过程中氧化自由基的作用;同时也探究了外加磁场对空化气泡动力学行为的影响;根据理论分析进行了数值仿真计算,并对超声降解有机污染物过程中的氧化自由基的含量趋势进行了预测。其次,在实验方面,探究了超声降解医药类废水即四环素类抗生素废水的实验,并通过响应面法（RSM）中的BBD方法,分析了各单一因素（超声功率、超声时间、超声占空比）之间的交互影响。结果表明:（a）超声降解过程中,氧化自由基的理论数值仿真计算与实验结果趋势一致;（b）外加磁场对超声空化有一定的抑制作用。（2）利用溶剂热法合成了由纳米片自组装而成的介孔BiOI微球,这种催化剂结构能够有效促进超声空化。通过表征仪器对实验所制备的BiOI样品,从物相结构、表面形貌、光学/声学特征等方面进行了表征与分析。以盐酸四环素为模拟污染物,探究了BiOI的初始浓度对四环素类抗生素的降解率的影响。实验结果表明,在自然光下,单独BiOI对TCH有一定的降解作用,但由于光在水溶液中极度衰减,因此降解效果不太理想。（3）以医药类四环素类抗生素废水中的盐酸四环素（TCH）为模拟污染物:（a）设计了三个对比实验,探究TCH在自然光下的降解,分别是单独超声、单独催化剂BiOI、超声协同BiOI降解TCH的实验。实验结果表明超声/BiOI降解速率是单独超声的227倍,是单独BiOI的83倍,超声反应70min后,对TCH的降解率高达约92.4%。因此,协同效应显著,协同因子约为61。（b）分析了超声协同BiOI降解过程中的动力学行为。（c）采用响应面法（RSM）中的BBD（Box-Behnken）方法对实验进行了设计。通过Design Expert 12.0软件对数据进行处理,并建立了二次多项式回归方程。通过响应面法不仅探究了超声降解过程中,各单因素之间的交互影响,而且对超声协同BiOI降解TCH过程中的单因素:超声功率、超声占空比、催化剂BiOI的初始浓度等因素与响应值（TCH降解率）的关系进行了数值优化。最佳参数为超声功率478W,BiOI初始浓度为0.488 g/L,超声占空比5:9。在最优参数条件下,预测得到TCH降解效率最高约为95.3%。最后,通过平行实验对模型优化数值进行了验证,误差率仅为2.3%。结果表明,通过响应面法建立相应的模型,可用于优化和指导试验。（4）本文对单独声场、单独BiOI、单独磁场、单独机械搅拌、机械搅拌/BiOI、声场/磁场/BiOI等对TCH降解的影响进行了对比分析;探究了超声功率、超声作用时间、反应溶液p H、催化剂BiOI初始浓度、TCH初始浓度等对降解效果的影响。实验结果表明,（a）单独磁场、单独机械搅拌对TCH的降解几乎没有贡献;超声/BiOI协同作用要优于机械搅拌/BiOI协同作用;（b）外加磁场对超声协同BiOI降解具有一定的抑制作用,这和我们第二章在外加磁场条件下,磁场对空化泡动力学的理论模拟仿真结果一致。因此,我们在实验的过程中,应该远离磁场。