工业中排放的偶氮染料废水通常显色重、毒性大且难降解,若直接排入环境将严重威胁生态安全和人类健康。在严峻的水污染形势下,针对性开发并改进废水处理技术的需求十分迫切。超声-光催化是一种以自由基氧化为基础的高级氧化工艺,兼具超声空化及光催化氧化的技术优势,可单独亦可与其他技术组合应用,使用灵活且适用性强,在难降解有机废水处理领域具有良好的应用前景。本文以偶氮染料酸性橙7（AO7）为目标污染物,通过构建超声（US）-紫外光（UV）催化体系及H₂O₂协同下的US-UV/TiO₂体系,研究了催化剂投加量、H₂O₂投加量和初始pH值对AO7降解的影响,利用响应面优化了H₂O₂-US-UV/TiO₂体系的因素条件并探索了AO7降解机理。主要研究成果如下:（1）选用纳米TiO₂和δ-MnO₂为催化剂,研究超声辅助对UV/TiO₂和UV/δ-MnO₂体系降解AO7的脱色效果影响。结果表明:在UV催化体系中引入超声可有效提高AO7的脱色降解效果,当投加2.5mmol/L催化剂时,超声辅助使UV/TiO₂体系降解AO7的脱色率从47.3%提高至59.4%,超声辅助使UV/δ-MnO₂体系降解AO7的脱色率从37.8%提高至53.6%。随着催化剂投加量的增加,AO7脱色率先增大后减小,最佳TiO₂投加量为0.5g/L、最佳δ-MnO₂投加量为0.2g/L。酸性初始pH条件更有利于US-UV/TiO₂催化降解AO7。（2）构建了H₂O₂-US-UV/TiO₂协同体系处理AO7模拟废水,在投加0.5g/L TiO₂和不调节溶液初始pH（≈5.6）条件下,向US-UV/TiO₂体系投加1mmol/L的H₂O₂可使AO7脱色率从59.4%提高至70.6%,表明H₂O₂对US-UV/TiO₂体系降解AO7具有协同作用。通过单因素实验和响应面分析研究了主要因素对AO7脱色率的影响。结果表明,协同体系下影响因素的显著性大小为H₂O₂投加量>初始pH值>TiO₂投加量;随着TiO₂投加量和H₂O₂投加量的增大,AO7脱色率呈现先增加后减小的趋势;酸性初始pH条件有利于AO7的脱色降解,在初始pH<9条件下可实现85%AO7脱色率;综合考虑脱色效果与经济成本,体系最佳降解条件为:TiO₂投加量为0.5g/L,H₂O₂投加量为4mmol/L,初始pH=3。（3）通过投加叔丁醇验证了H₂O₂-US-UV/TiO₂优化体系的条件下,AO7降解过程中存在明显的羟基自由基氧化作用。UV-vis分析表明AO7脱色降解伴随着偶氮键、萘环和苯环结构的破坏,协同体系降解60min时的AO7矿化率为23.3%。通过LC-MS检测到的主要降解产物包括:2-萘酚、（S）-4-羧基苯甘氨酸、肉桂酸和1,2-癸二醇。