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2.1.2超聲輻照時間對COD去除率的影響

當(dāng)超聲頻率為40kHz、功率為160W、水溫為室溫、初始pH為9.25時，改變超聲輻照反應(yīng)時間，染料廢水COD去除率的變化如圖1所示。

由圖1可知，染料廢水COD去除率隨著超聲輻照時間的增加而增大，當(dāng)超聲輻照時間達(dá)到150min時，染料廢水COD的去除率達(dá)到最大值，之后COD去除率基本保持恒定，雖然有下降的趨勢但是并不明顯。這是因為染料廢水中有機(jī)物的超聲降解主要通過兩條途徑實(shí)現(xiàn)：一是在超聲過程中產(chǎn)生的空化氣泡里熱解；二是在溶液本體或空化氣泡液膜內(nèi)，受超聲過程產(chǎn)生的·OH和·H的攻擊而被降解。隨著超聲輻照時間的增加，自由基濃度增大，染料廢水COD去除率增大；但是當(dāng)超聲輻照時間過長時，體系溫度會逐漸升高，而高溫不利于空化氣泡的生成，空化氣泡的減少直接影響空化氣泡崩潰產(chǎn)生·OH的濃度。因此當(dāng)反應(yīng)時間過長時，其·OH氧化效率反而降低，而高溫?zé)峤庵饾u成為主要途徑。但是高溫?zé)峤獾慕到庑蔬h(yuǎn)遠(yuǎn)低于·OH的降解效率，因此宏觀表現(xiàn)為COD去除率略有降低。

2.1.3初始pH對COD去除率的影響

當(dāng)超聲頻率為40kHz、功率為200W、水溫為室溫、超聲輻照時間為150min時，改變廢水的初始pH，考察其對染料廢水COD去除率的影響，結(jié)果見圖2。

由圖2可知，隨著pH的升高染料廢水COD的去除率迅速增大，當(dāng)pH=2.63時，染料廢水COD的去除率達(dá)到最大值。這是因為溶液的初始pH對廢水中有機(jī)物的存在形態(tài)有很大的影響。酸性條件下有機(jī)物以分子形式存在，堿性條件下則以離子狀態(tài)存在于溶液中。廢水中離子態(tài)的有機(jī)物只能在空化氣泡表面層與·OH進(jìn)行反應(yīng)；而分子態(tài)的有機(jī)物則可以同時在空化氣泡和空化氣泡表面層與·OH發(fā)生氧化反應(yīng)，因而當(dāng)廢水初始pH增大到一定值后，其廢水有機(jī)物存在狀態(tài)發(fā)生改變，影響了反應(yīng)速度，使染料廢水COD去除率下降?？梢妴为?dú)超聲降解染料廢水時其最佳初始pH為2.63。