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染料废水成分复杂、毒性强、色度深、有机物和无机盐浓度高、可生化性差，一直是废水治理领域关注的热点和难点之一[1-3]。目前常用的废水处理方法主要有生化法、混凝法、吸附法等[4-6]，但这些方法普遍存在处理效率低、治理成本高和二次污染等不足。近年来兴起的半导体多相光催化技术在有机废水处理方面受到了人们的普遍关注，在众多的半导体光催化剂材料中，TiO2因其化学性质稳定和催化效率高而倍受重视[7-8]。紫外光对非透明物质的穿透能力很低，用其照射染料废水时，光的利用率很低[9]。而超声波不存在这样的问题，一般情况下超声波的洞穿能力都在15～20cm。国内外已有利用大功率超声波降解有机污染物的报道[10-12]，但该方法耗能多、成本较高，实际应用受到限制。笔者首次提出并采用低功率超声波结合Fe2O3掺杂TiO2催化技术降解实际染料废水，取得了满意的效果。
1实验部分
1.1废水水样与预处理
染料废水由吉林省辽源市某印染企业提供。废水外观呈紫蓝色、混浊、有悬浮物。将原水过滤处理除去悬浮物后作为实验用废水，并测得其pH为9.25，COD为3440mg/L。
1.2仪器与试剂
751型COD分析测定仪，上海精密科学仪器有业水处理2010－08，30（8）限公司；KQ-系列超声反应器，昆山超声仪器有限公司。Fe2O3，分析纯；TiO2，锐钛矿型，分析纯。
1.3 Fe2O3掺杂TiO2催化剂的制备
参照文献[13]合成Fe2O3掺杂TiO2催化剂。具体制备方法：分别按质量分数0.5%、1.0%和1.5%称取Fe2O3掺入到一定量的TiO2中，然后放入烧杯并加入适量水，超声分散15min后，于100℃下烘干。烘干后研碎，放入坩锅中于700℃下热处理3h，制得活化的Fe2
1.4实验方法
每次取过滤后的染料废水200mL，放入烧杯中进行降解实验。改变染料废水的COD、超声频率、超声功率、反应时间、TiO2催化剂投加量和Fe2O3掺杂量等实验参数，测定反应前后的COD，计算废水
COD去除率，并确定最佳实验参数。
2结果与讨论
2.1单独超声降解印染废水时各因素的影响
2.1.1废水初始COD对COD去除率的影响
当超声频率为40kHz、功率为160W、水温为室温、超声辐照时间为150min、初始pH为9.25时，改变染料废水的初始COD，考察染料废水初始COD对COD去除率的影响，结果如表1所示。
由表1可知，COD去除率随着染料废水初始COD的增大而增大，当COD达到1146mg/L以后，COD去除率基本没有变化。这可能因为一方面有机污染物分子只有进入空化泡界面才可能发生空化降解，在一定的超声辐照功率和时间内，超声空化能力一定，在高浓度的溶液中，有机物分子碰撞到空化泡的几率比在稀溶液中大得多，即超声空化泡的利用率更高；另一方面一定条件下溶液中产生的高氧化性的·OH的数量一定，因此更高浓度的有机物很难得到彻底的降解。
2.1.2超声辐照时间对COD去除率的影响
当超声频率为40kHz、功率为160W、水温为室温、初始pH为9.25时，改变超声辐照反应时间，染料废水COD去除率的变化如图1所示。
由图1可知，染料废水COD去除率随着超声辐照时间的增加而增大，当超声辐照时间达到150min时，染料废水COD的去除率达到最大值，之后COD去除率基本保持恒定，虽然有下降的趋势但是并不明显。这是因为染料废水中有机物的超声降解主要通过两条途径实现：一是在超声过程中产生的空化气泡里热解；二是在溶液本体或空化气泡液膜内，受超声过程产生的·OH和·H的攻击而被降解。随着超声辐照时间的增加，自由基浓度增大，染料废水COD去除率
