4.超聲波技術
利用超聲波可降解水中的化學汙染物，尤其是難降解的有機汙染物。它集化學氧化技術、焚燒、超臨界水氧化等多種水處理技術的特點於一身，降解條件溫和、降解速度快、適用範圍廣，可以單獨或與其他水處理技術聯合使用。該方法的原理是廢水經調節池加入選定的絮凝劑後進入氣波振室，在額定的振蕩頻率的激烈振蕩下，廢水中的一部分有機物被開鍵成為小分子，在加速水分子的熱運動下，絮凝劑迅速絮凝，廢水中色度、COD、苯胺濃度等隨之下降，起到降低廢水中有機物濃度的作用。傳統的印染廢水處理方法，如吸附、懸浮、過濾、混凝等具有設備簡單，操作簡便和工藝成熟的優點，但是這類處理方法通常是將有機物從液相轉移到固相或氣相，不僅沒有完全消除有機汙染物和消耗化學藥劑，而且造成廢物堆積和二次汙染。單一的處理方法已不能滿足當前印染廢水處理發展的要求。隨著排放標準的日益嚴格，各國學者在印染廢水的處理技術方麵進行了深入的探索。在地球資源日益枯竭的情況下，國內外關於廢水資源化技術的研究越來越多，人們趨向於尋找不造成二次汙染，同時可回收廢水中有用物質的技術，以取代目前耗資巨大的各種處理方法。
1.2.2 大氣領域
1.2.2.1 大氣的概況
在幹潔的大氣中，恒量氣體的組成是微不足道的。但是在一定範圍的大氣中，出現了原來沒有的微量物質，其數量和持續時間，都有可能對人、動物、植物及物品、材料產生不利影響和危害。當大氣中汙染物質的濃度達到有害程度，以至破壞生態係統和人類正常生存和發展的條件，對人或物造成危害的現象叫做大氣汙染。造成大氣汙染的原因，既有自然因素又有人為因素，尤其是人為因素，如工業廢氣、燃燒、汽車尾氣和核爆炸等。隨著人類經濟活動和生產的迅速發展，在大量消耗能源的同時，也將大量的廢氣、煙塵物質排入大氣，嚴重影響了大氣環境的質量，特別是在人口稠密的城市和工業區域。所謂幹潔空氣是指在自然狀態下的大氣（由混合氣體、水汽和雜質組成）除去水汽和雜質的空氣，其主要成分是：氮氣，占78.09%；氧氣，占20.94%；氬，占0.93%；其他各種含量不到0.1%的微量氣體（如氖、氦、二氧化碳、氪等）。
1.2.2.2 大氣汙染物及其治理
大氣汙染物主要可以分為兩類，即天然汙染物和人為汙染物。引起公害的往往是人為汙染物，它們主要來源於燃料燃燒和大規模的工礦企業。顆粒物：指大氣中液體、固體狀物質，又稱塵。硫氧化物：硫的氧化物的總稱，包括二氧化硫，三氧化硫，三氧化二硫，一氧化硫等。碳的氧化物：主要是一氧化碳。（二氧化碳不屬於大氣汙染物）氮氧化物：是氮的氧化物的總稱，包括氧化亞氮，一氧化氮，二氧化氮，三氧化二氮等。碳氫化合物：是以碳元素和氫元素形成的化合物，如甲烷、乙烷等烴類氣體。其他有害物質：重金屬類，含氟氣體，含氯氣體，等等。大氣汙染對氣候的影響很大，大氣汙染排放的汙染物對局部地區和全球氣候都會產生一定影響，尤其對全球氣候的影響，從長遠的觀點看，這種影響將是很嚴重的。燃料中含有各種複雜的成分，在燃燒後產生各種有害物質，即使不含雜質的燃料達到完全燃燒，也要產生水和二氧化碳，正因為燃料燃燒使大氣中的二氧化碳濃度不斷增加，破壞了自然界二氧化碳的平衡，以致可能引發溫室效應，致使地球氣溫上升。
大氣被汙染後，由於汙染物質的來源、性質和持續時間的不同，被汙染地區的氣象條件、地理環境等因素的差別，以及人的年齡、健康狀況的不同，汙染物對人體造成的危害也不盡相同。大氣中的有害物質主要通過下述3個途徑侵入人體造成危害：
1.通過人的直接呼吸而進入人體；
2.附著在食物上或溶於水中，使之隨飲食而侵入人體；
3.通過接觸或刺激皮膚而進入到人體。
其中通過呼吸而侵入人體是主要的途徑，危害也最大。大氣汙染對人的危害大致可分為急性中毒、慢性中毒、致癌3種。
現在的化學氧化技術在大氣的處理方麵還不太成熟，主要的經濟方法是生物治理方法。一方麵，化學氧化過程雖然可以有效地去除汙染物的毒性，降低COD和色度等，有利於生物氧化過程的進行；但另一方麵，在投資和運行費用上，生物過程比化學過程便宜得多。采用如臭氧或過氧化物的化學過程的投資費用生物過程比要多5~10倍。與此同時，運行費用將多3~10倍。而且生物處理技術已經日臻成熟，已廣泛地應用於大氣處理中。所以我們還需要進一步地去探索和發現更好的化學氧化技術去處理大氣汙染物。
1.2.3 水資源領域
1.2.3.1 水汙染處理方法
1.空氣氧化法
空氣氧化法是以空氣為氧化劑，使水中溶解性物質包括無機物和有機物，通過氧化反應轉化為無害的新物質，或者轉化為容易從水中分離排除的形態（氣體或固體），達到處理的目的。常用的實例有空氣氧化除鐵。地下水中往往含有少量溶解性Fe2+離子，可以通過曝氣，利用空氣中的O2將Fe2+氧化成Fe3+，再與水中的堿作用形成Fe（OH）3沉澱而得到去除。
將空氣中的氧氣作為氧化劑當然是最經濟的方法，但是由於通常情況下氧氣在水中的溶解度非常低（一個大氣壓下，20℃時，氧氣在水中溶解度9mg/L左右），因而在常溫常壓下，這種氧化反應速度很慢，尤其對於廢水中高濃度的各種汙染物，利用空氣中的氧氣進行的氧化反應就更難，需要各種輔助手段促進反應的進行。通常需要借助高溫、高壓和催化劑的作用。這種方法稱為濕式氧化法，被認為是最完全的氧化技術。一般溫度在200~300℃，壓力在100~200大氣壓下，在這種條件下，幾乎所有汙染物都能被氧化到二氧化碳和水。汙染物的濃度適合在高溫焚燒與生物法處理之間。這種技術的優點是適於工業化操作，對大規模處理含有高濃度難降解汙染物的廢水效果尤為突出。由於反應條件強烈，設備投資大，運轉費用也很昂貴。
2.臭氧氧化法
臭氧是氧氣的同素異構體，它是一種具有特殊氣味的淡紫色氣體。它的密度是氧氣的1.5倍，在水中的溶解度是氧氣的10倍。臭氧是一種強氧化劑，其氧化能力僅次於氟，比氧氣、氯氣和高錳酸鹽等常用的氧化劑都高。
臭氧作為強氧化劑，除了在水消毒中得到應用，在廢水處理過程中也有很多應用的實例。臭氧具有強氧化作用的原因，曾認為是在分解時生成新生態的原子氧，表現為強氧化性。進一步的研究證明，臭氧分子中的氧原子本身就是強烈親電子或親質子的，直接表現為強氧化性是更主要的原因。在廢水處理中，臭氧主要用於溶液的脫色。染料的顏色是由於染料分子中的不飽和共軛基團能吸收部分可見光而產生，這些不飽和共軛基團稱為發色基團。它們都有不飽和鍵，臭氧能將不飽和鍵打開，最後生成分子量較小的有機酸和醛類化合物，使之失去顯色能力。采用臭氧氧化法脫色，能將含活性染料、陽離子染料、酸性染料、直接染料等水溶性染料的廢水幾乎完全脫色，對不溶於水的分散染料也能獲得良好的脫色效果，但對硫化、還原、塗料等不溶於水的染料，脫色效果差。臭氧氧化法的優點在於，氧化能力強，去除汙染物的效果顯著。處理後廢水中的剩餘臭氧易分解，不產生二次汙染。臭氧的製備在現場進行，不必儲存和運輸。臭氧氧化法的缺點是造價高、處理成本昂貴。在一些發達國家中臭氧氧化法廣泛應用在水處理工藝生產過程中，被稱為是一種清潔的處理手段。在我國，由於臭氧生產及運轉費用高，臭氧氧化法一直不能被廣泛工業化應用。
3.藥劑氧化劑法
向廢水中投加氧化劑，氧化廢水中的有毒有害物質，使其轉化為無毒無害或毒性小的化合物。水處理中常用的氧化劑有雙氧水、高錳酸鹽和氯化試劑。氯化試劑包括Cl2、液氯、漂白粉、次氯酸鈉和二氧化氯等。氯氧化法在廢水處理中主要是用於氰化物、硫化物、酚類的氧化去除及脫色、脫臭、殺菌、防腐等。以氰化物廢水的氯氧化過程為例介紹氯氧化法在廢水處理中的應用。含氰廢水多來源於電鍍車間和某些化工廠。廢水中含有（-C≡N）的氰化物，如氰化鈉、氰化鉀、氰化銨等。簡單氰鹽易溶於水，解離為氰離子CN-。氰的絡鹽溶於水，以氰的絡離子形式存在，一般所謂遊離氰是指CN-而言。氰化物的毒性與氰基的形態有關。鐵氰絡合物穩定性較好，不易析出CN-，所以表現為低毒性，而容易析出CN-的氰化鈉、氰化鉀等表現為劇毒性。低毒性含氰廢水的處理可以采用堿性氯化法，這種方法在國內外已有較成熟的經驗。使用的氧化劑有漂白粉、液氯（加氫氧化鈉或氧化鈣等）。堿性氯化法是在堿性條件下，采用次氯酸鈉、漂白粉、液氯等氯係氧化劑將氰化物氧化的方法。無論采用什麼氧化劑，其基本原理都是利用次氯酸根的氧化作用。