Fe2O3掺杂TiO2催化超声降解染料工业废水的研究

2.1.4超声频率对COD去除率的影响

当超声功率为200W、水温为室温、初始pH为2.63、超声辐照时间为150min时，考察不同超声频率对染料废水COD去除率的影响，结果如图3所示。

由图3可知，超声频率从19kHz增加到80kHz的过程中，染料废水的COD去除率随着超声频率的增加先急剧升高，并在超声频率为45kHz时达到最大值，为67％。而后随着超声频率的继续增加，COD去除率反而出现下降趋势。这可能是因为当超声频率较小时，随着超声频率的增大，空化泡脉动增强，碰撞更加迅速，更多自由基从空化泡内逸出，参加有机物的氧化降解反应，因此表现出COD去除率随着超声频率的增加而增加的现象。但是随着超声频率进一步增加，高频率超声声场中空化泡共振半径减小，空化强度减弱，削弱了自由基的生成，于是COD去除率反而出现下降趋势。可见，单独超声降解该染料废水时，最佳超声频率为45kHz。

2.1.5超声功率对COD去除率的影响

当水温为室温、初始pH为2.63、超声辐照时间为150min、超声频率为45kHz时，改变超声功率的大小考察其对染料废水COD去除率的影响，结果见图4。

由图4可知，染料废水COD去除率首先随超声功率的增加而增大，并在超声功率为200W时达到最大值，为67%。之后，当超声功率在200～250W时，染料废水COD的去除率达到稳定状态。而当超声功率＞250W时COD去除率反而开始减小，当超声功率>280W时，其COD去除率急剧降低。这是因为随着超声功率的增大空化效应增强，产生较多的·OH，于是COD去除率首先增加。但是随着超声功率继续增大，·OH之间相互碰撞时几率也急剧增加，·OH发生湮灭效应，反而使得染料废水的COD去除率下降。另外过大的超声功率也会造成空化泡在超声负相成长得很大，导致其崩溃不充分，同时也

降低了超声的利用率。综合考虑，单独超声降解染料废水时，选取200W为最佳超声功率。

2.2催化超声降解印染废水时催化剂因素的影响

2.2.1 TiO2的加入量对COD去除率的影响

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