污水中含有大量的有机污染物、无机污染物，这些物质对环境造成严重的污染。一般的有机污染物都可通过传统工艺而得到适当的处理，对于难降解的有机废水如焦化、染料、农药、制造工业废水及有毒有害物质，由于技术和经济的原因还没有形成完整而有效的处理方法，而利用超声波的空化效应和自由基氧化特性，可将超声波技术有效地用于难降解有机污染物和有毒有害物质，并在较短时间内达到很高的去除率。

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　　在污水处理中，超声波主要利用其机械效应和化学效应。通过超声波振动，可以在液体中产生强烈的剪切力和冲击力，这些力量能够破坏污水中的污染物结构，如有机物、油脂分子等，使其分散、乳化、剥离，从而加速其氧化分解过程。同时，超声波还能产生空化作用，形成微小气泡，这些气泡在破裂时会产生瞬时高温高压，进一步促进污染物的分解。

　　超声波对硫磷的降解，硫磷杀虫剂在自然水体中很难降解。利用超声波清洗机，实验温度为30℃，使用20kHz、75W/cm²的超声波。实验表明，饱和对硫磷溶液经超声波2小时后，可以达到对硫磷全部降解。

　　并且，超声波技术还可用来处理污泥。通常对原生污泥采用厌氧消化工艺，最终产物是消化污泥，但其中有50%为有机固体。在欧盟国家，消化污泥由于含大量有机物质而被禁止采用填埋的方法来处理。因此，利用超声波对污泥进行处理，通过进行大量的实验得出了超声波频率在41kHz时分解生物固体的效果最好。经过超声处理的污泥的消化时间可从传统的22d减至8d，平均超声细胞分解程度为12%，另外超声处理还加快了厌氧降解过程。

　　虽然超声波技术在污水处理中显示出强大的潜力，但仍存在一些问题，如适用性、工程性、经济性等问题，尚未大规模实践应用、以及大规模应用时设备上的限制。超声波技术在环境保护领域应用广泛，能节省能源与时间、简化操作程序、变废为宝，可显著降低废弃物对环境所造成的危害。在未来的研究如探索超声波与其他技术的联用效果，以实现更高效和经济的污水处理方案。