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铁碳微电解还原法是一种处理硝基苯废水的有效方法。该法将硝基苯苯环上的硝基还原为胺基,活化苯环,使其更易于氧化或生化处理。然而铁碳微电解床在处理有机废水的长期运行过程中,常存在铁碳填料易钝化、难连续可用的问题,造成该法需周期性停止,进行填料清洗再生,从而增加废水处理成本且致使铁碳微电解工艺难以连续长期高效运行。针对铁碳微电解存在的问题,本文提出超声强化铁碳微电解降解硝基苯的思路:将超声与铁碳微电解联用降解硝基苯废水,利用超声的空化作用强化铁碳微电解降解硝基苯废水,旨在提高铁碳填料的连续使用性。此外,本研究针对超声/铁碳微电解对硝基苯废水的低矿化度,将超声/铁碳微电解法与Fenton法耦合处理硝基苯废水,优化有机废水迁移转化的工艺条件。首先,采用超声/铁碳微电解法还原降解硝基苯废水,考察了零价铁（Fe0）剂量、活性炭（GAC）剂量、废水初始pH值、超声功率对超声/铁碳微电解法降解硝基苯的影响规律。结果表明:不更换填料时,超声/铁碳微电解法连续处理4批相同废水的硝基苯去除率均在90%左右;而在铁碳微电解法处理下,4次硝基苯去除率依次为52.01%、36.19%、25.16%、17.38%。采用SEM和EDS检测分析反应过程中铁碳填料表面形貌及元素组分,考察超声对铁碳微电解反应的强化机制。在超声的作用下,铁碳填料表面反应活性位点在反应过程中可连续再生,从而使铁碳微电解法能连续高效运行。本研究采用单因素法得到了降解硝基苯的适宜操作条件:Fe0剂量20 g·L-1,GAC剂量10 g·L-1,废水初始pH为4,超声功率为192 W。在此条件下,反应80 min,硝基苯的去除率可达93%。其次,在超声/铁碳微电解单因素实验基础上,采用响应面法建立了超声/铁碳微电解法对硝基苯去除率预测的工艺参数数学模型,且检验结果表明该模型拟合程度及准确度较高。实验因素贡献率为Fe0剂量≈废水初始pH值>超声功率>GAC剂量,且Fe0剂量与废水初始pH值之间,以及废水初始pH值与超声功率之间交互作用明显。再次,本研究将超声/铁碳微电解与Fenton法耦合深度降解硝基苯废水。结果表明:铁碳微电解-Fenton法连续处理4批硝基苯废水时,硝基苯最终去除率从69.4%降至31.66%,TOC去除率也从48.11%降至19.2%;而超声/铁碳微电解-Fenton法处理4批硝基苯废水时,硝基苯去除率均达到100%左右,TOC去除率均稳定至60%以上。与单纯铁碳微电解-Fenton法相比,超声不仅整体上强化了铁碳微电解-Fenton法降解硝基苯废水的效率,而且也提高了其对硝基苯废水矿化度。得到的适宜操作条件为:H2O2总投加量为4 mL并分五次添加,超声/铁碳微电解的出水pH调为4,反应30 min,最终硝基苯去除率达到100%,TOC去除率可达75%。最后,采用高效液相色谱及气相色谱-质谱联用仪对超声强化降解废水的中间产物进行了分析,并对其降解途径进行了推测。在超声/铁碳微电解作用下硝基苯的降解途径为:硝基苯先加氢还原为亚硝基苯,继而被还原为苯胲,最终转化为苯胺。苯胺在Fenton法作用下,先被氧化为对亚胺醌,继而氧化脱胺生成化学性质较不稳定的对苯醌;此外,超声/铁碳微电解处理后的废水中残留的硝基苯在Fenton法作用下,经氧化生成对硝基酚,再经脱硝也转化为对苯醌;对苯醌经氧化后分解生成草酸、丙二酸、丁二酸、反式丁烯二酸等小分子物质,最后彻底氧化分解为二氧化碳和水。