摘要：探究了超声前处理活性艳红X-3B染料废水强化活性炭吸附降解性能及不同超声参数的影响规律,包括超声功率和超声时间。研究结果表明,超声前处理活性艳红X-3B染料废水可通过空化效应使有机大分子裂解为小分子易于被活性炭吸附,同时可强化其到活性炭微孔中传输,提高了活性炭吸附降解性能,最佳超声功率为320 W。浓度越高,所需超声时间越长,当超声达到一定时间后,继续超声不会影响染料分子的吸附。超声前处理虽然不会改变吸附平衡时间,但可有效增加活性炭处理活性艳红X-3B染料废水的饱和吸附量。
近年来，我国染料行业发展迅速，染料的年产量已高居世界之首。然而，伴随着染料行业的骄人发展，其所带来的水体污染问题也日益凸显，解决染料废水的污染问题已迫在眉睫。其中，活性艳红X-3B因其颜色鲜艳、色泽饱满、牢度较高等优点，在印染工业中大量使用。同时，活性艳红在降解过程中会产生苯酚等有毒物质，对环境和人类造成的危害尤为突出，因此，对活性艳红的处理十分重要。
物理吸附法以其操作简单、处理效率高和成本低等优点被视为最为有效的处理染料废水的方法之一。其中，活性炭因孔隙结构发达、表面积大及微孔特性，具有优良的吸附性能，被广泛应用于处理工业和城市生活污水中的有机污染物。然而，对于活性艳红这类染料废水，由于染料分子大，难以进入活性炭的微孔中被吸附降解，吸附效果并不理想。因此，探索活性炭吸附处理活性艳红类染料废水的强化方法已引起人们的关注。
超声波在水中传播时会产生空化效应，形成5000K的局部高温和50MPa的高压。这可使水中污染物产生热解，并产生强氧化性的氢氧自由基（HO.）使水中的有机分子链断裂进而被氧化。因此，超声波结合活性炭吸附处理有机物的方法近年来受到较多关注。郑文轩等探讨了超声波和活性炭对降解甲基橙溶液的效果，发现超声强化可明显提高活性炭对甲基橙的降解率。奚红霞等研究了超声波条件下的苯酚水溶液+活性炭体系的相平衡，发现超声会使苯酚水溶液+活性炭体系相平衡向固相吸附量减少的方向移动。
目前对于活性艳红X-3B还主要局限于单独使用超声波或单独使用活性炭进行处理。施银桃等用活性炭纤维处理活性艳红X-3B模拟染料废水，发现在60度下处理120min可使染料废水脱色率达到52.37%。黄延召等在超声降解偶氮染料活性艳红X-3B研究中，发现超声可明显促进Fenton氧化过程，加快反应速度并提高废水COD去除率。汤心虎等还考察了中性条件下超声波降解、零价铁还原及超声波-零价铁联用对活性艳红X-3B模拟废水的降解效果，发现与零价铁直接还原相比，在200、400和600W超声波的协同作用下，X-3B降解的表观反应速率常数分别提高了2.12、2.76和4.00倍。。
目前，对于利用超声强化活性炭吸附降解活性艳红X-3B还较少。本实验以活性艳红X-3B作为模拟废水，探究超声强化对活性炭吸附处理这一类型染料废水的影响规律。
1实验材料及方法
1.1实验试剂及设备
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