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单独采用超声波水处理技术去除难降解有机化合物存在着降解效率低、处理时间长、能耗高和很难向工业化发展等问题。而将超声波与一些固体催化剂联用可以有效提高有机物的降解效果，并且使反应可以在比较温和的条件下进行，减少建设和运行费用。本文尝试采用一些常见的固体催化剂与超声波联用达到强化水中难降解有机物去除的目的。研究首先针对三种目标污染物（间苯二酚、对硝基苯酚和对氯硝基苯），分别采用几种不同的金属单质、金属氧化物和金属羟基化物与超声波联用进行处理，并对其效能进行比较。通过对各组实验中超声波与固体催化剂的协同作用进行量化分析，发现超声波与零价锌联合（US/Zn）去除对硝基苯酚（p-NP）的过程中协同作用最为明显，并以此为中心对US/Zn去除p-NP的效能进行了研究，分析了其协同机制。实验发现反应液pH值的降低和零价锌投量的增加有利于US/Zn对p-NP的去除。综合考虑成本、设备腐蚀和处理效果，反应最佳条件为：溶液初始pH为7.0，零价锌投量为0.6g/L，超声波功率为120W，水温为25℃。此外，离子强度的增加对US/Zn去除p-NP的过程有抑制作用，p-NP初始浓度过高或过低都会导致去除效果的下降。当以自来水为水质背景时，p-NP的去除率下降了37%。零价锌重复使用后与超声波联用去除p-NP的效果有所降低。US/Zn对水中p-NP的去除过程符合化学反应动力学一级反应模型，其一级速率常数为0.075min-1。自由基捕捉剂叔丁醇以及碳酸盐、重碳酸盐的加入对p-NP的去除有一定的抑制作用，表明·OH的进攻对目标物的降解有一定的贡献。超声波与零价锌联用后，超声波机械扫洗和破碎等作用使零价锌表面不断更新并增加了其反应面积，同时，零价锌的存在有助于强化超声波的空化效应，这些都有利于目标物p-NP的去除，也会加速锌离子的溶出以及亚硝酸根、硝酸根的生成。US/Zn的协同作用还可能是由于p-NP的降解路径的改变，生成了易于超声降解的中间产物等。另外，通过比较不同形态锌的效果，推测在US/Zn去除p-NP的反应中起主要作用的是零价的锌本身而不是其他形态的锌。