石油在开采、储运及冶炼等过程中,由于事故、跑冒滴漏等原因,不可避免产生了含油污泥这一废弃物。含油污泥毒性高且难降解,极易导致大气、水体、土壤等污染。据统计,我国的含油污泥年产量高达几百万吨。含油污泥资源化、无害化的处理不仅是石油化工行业高质量发展中亟需解决的科学难题,也是我国当前生态文明建设的重要需求。陕北油田区作为我国石油能源重镇,含油污泥的有效处理是其经济与环境保护协调发展所面临的重大难题。基于此,本文以陕北油田区的含油污泥为研究对象,开展了含油污泥的超声处理工艺及机理研究。首先,优化了超声提取-UV法测定含油污泥中石油类含率,确定了超声处理黏土质及砂土质含油污泥的最优工艺参数,获得了一套从含油污泥油含率的快速测定,到油含率高效降低的一体化工艺。其次,分析了超声处理对含油污泥性质以及含油污泥中油分的影响,揭示了超声处理含油污泥的深层机理。本文结果不仅可为含油污泥的超声处理提供理论指导,也可为超声处理后含油污泥的高效降解提供科学依据。主要研究内容及结论如下:（1）超声提取-UV法测定含油污泥石油类含率:本部分实验以含油污泥中石油类的提取率为指标,确定了超声提取石油类的最优工艺参数,提高了测定油含率的准确性。超声提取的最优工艺参数为:液固比8 m L/g、提取时间15 min、提取温度35℃、超声总提取2次。最优工况下石油类的提取率高达87.23%。冗余分析确定提取工艺参数与提取率间的相关性为:总提取次数＞提取温度＞液固比＞提取时间。石油类的紫外测定波长为224 nm,测定的标准曲线为Y=0.0115 X+0.0006,R~2=0.9993。（2）黏土质及砂土质含油污泥的超声处理:超声处理含油污泥的首要目的是去除含油污泥中的石油类,所以本部分实验以含油污泥中石油类的去除率为指标,确定了超声处理黏土质及砂土质含油污泥的最优工艺参数。黏土质含油污泥的最优工艺参数为:超声时间15 min、超声温度40℃、泥水比为1:16。最优工况下,黏土质含油污泥的除油率达37.48%。砂土质含油污泥的最优工艺参数为:超声时间60 min、超声温度60℃、泥水比为1:4。最优工况下,砂土质含油污泥的除油率达70.31%。（3）超声处理对含油污泥性质的影响:基于陕北油田区多种含油污泥,探究了超声处理对含油污泥性质的影响,揭示了超声处理过程中含油污泥界面性质的变化。经超声处理,不同含油污泥粒径分布的出峰位置减小、d50和d90减小,比表面积增大,含油污泥表面的水接触角减小,润湿性增加。超声处理导致含油污泥颗粒更细化,其表面更亲水。经超声处理,含油污泥表面自由能增加,表面Zeta电位绝对值减小但仍处于0m V～30 m V这一不稳定区间内。Zeta电位和表面自由能的改变趋势均表明超声处理后的含油污泥稳定性降低,活性增加,超声处理后的含油污泥更易被油滴再粘附以及二次乳化。（4）超声处理对含油污泥中油分的影响:基于陕北油田区多种含油污泥,探究了超声处理对含油污泥油分性质的影响,进而揭示了超声处理含油污泥的深层机理。经超声处理,烷烃类、醇类、甲基类和芳环化合物等含油污泥油分的重要组成物质含量减少;石油烃组分及各组分含量占比出现明显改变,超声处理有效去除了含油污泥中的石油烃（C10-C40）。超声处理导致了含油污泥中石油烃的长链被破坏,石油烃中高碳原子组分占比减少,低碳原子组分占比增加,超声处理提高了含油污泥的生化性。含油污泥超声处理废水中石油烃的研究结果表明,不同废水所受石油烃的污染较类似,主要以低碳原子数的石油烃污染为主。超声处理所去除含油污泥中的石油烃主要存在于单独的油相,仅有少部分石油烃溶于处理废水,废水中总石油烃（C10-C40）浓度为38±5 mg/L。