超聲波是指頻率為20～106kHz的聲波。自從1880年Curie發(fā)現(xiàn)壓電效應(yīng)，及1917年Langevin發(fā)現(xiàn)反壓電效應(yīng)（即電致伸縮效應(yīng)），半個(gè)多世紀(jì)以來，超聲技術(shù)及其應(yīng)用獲得了極為廣泛而令人矚目的成就。超聲波用于工業(yè)較早。低強(qiáng)度的超聲波通常用于測量流量，而超聲波技術(shù)在環(huán)境工程中的研究和應(yīng)用還處于早期發(fā)展階段，在國外，早在1993年超聲波技術(shù)就作為一種新的技術(shù)引入到水處理中，到目前為止已有大量實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)研究成果，并有部分進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用。而國內(nèi)，這方面開展的工作還非常有限。

    將超聲波用于污泥減量是一個(gè)全新的領(lǐng)域。當(dāng)一定強(qiáng)度的超聲波作用于某一液體時(shí)，一般是在很高的聲強(qiáng)下，特別是在低頻和中頻范圍內(nèi)，產(chǎn)生交替的壓縮和擴(kuò)張作用從而進(jìn)一步產(chǎn)生空穴作用，在溶液中這個(gè)作用以微氣泡的形成、生長和破裂來體現(xiàn)，以此壓碎細(xì)胞壁，釋放出細(xì)胞內(nèi)所含的成分和細(xì)胞質(zhì)，以便進(jìn)一步降解。超聲波細(xì)胞處理器能加快細(xì)胞溶解，用于污泥回流系統(tǒng)時(shí)，可強(qiáng)化細(xì)胞的可降解性，減少了污泥的產(chǎn)量；用于污泥脫水設(shè)備時(shí)，有利于污泥脫水和污泥減量。

    隨著我國城鎮(zhèn)污水處理行業(yè)近年來的快速發(fā)展，到2013年我國城鎮(zhèn)污水廠已經(jīng)有3000多座，按80%含水率計(jì)算，預(yù)計(jì)我國每年污泥的產(chǎn)生量會達(dá)到3000多萬噸，污泥處理是污水處理的一項(xiàng)重要部分，通常泥量約為水量的1%-2%，但污泥處理在整個(gè)污水處理廠投資中約占40%-50%。不僅投資大，傳統(tǒng)厭氧消化工藝還存在負(fù)荷低、安全性要求高、運(yùn)行管理難度大、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)缺乏等問題，這就使得部分運(yùn)行管理水平較低的污水處理廠索性將消化池閑置，造成很大浪費(fèi)。

    所以污泥的處理任重道遠(yuǎn)，改善污泥處理技術(shù)，減少污泥產(chǎn)量迫在眉睫。作為一項(xiàng)新的污泥處理技術(shù)，超聲波具有無污染、高效率、操作簡便等特點(diǎn)。常見的超聲波設(shè)備有兩種：探頭式反應(yīng)器與槽式反應(yīng)器。探頭式反應(yīng)器聲強(qiáng)高，反應(yīng)容器可以做成各種形狀，但作用體積較小，適宜于實(shí)驗(yàn)研究或小規(guī)模操作。槽式反應(yīng)器則更適于大規(guī)模生產(chǎn)。