خواص و نقش اساسی آن در مصارف ویژه اش شود. آلودگی آب ها بوسیله ضایعات کارخانجات تولید پارچه، کاغذ، چرم و صنایع داروسازی بوجود می آیند که این پساب ها درصد حذف مواد آلی ( COD ) و رنگ بالایی داشته و محیط زیست را شدیدا آلوده می کنند]1[.
رنگ ها مهم ترین آلوده کننده ها هستند و علت بوجود آمدن مشکلات زیستی، بهداشتی و سلامتی برای انسان ها و سایر موجودات زنده می باشند. مصرف این آب های آلوده تهدیدی جدی برای محیط زیست است ]3،2[. برای مثال، صنایع نساجی باعث تولید آلودگی آب ها می شوند.پساب خروجیصنایع نساجی شامل مواد رنگی، جامدات سوسپانسه، ترکیبات آلی کلردار و برخی فلزات سنگین است که دارای pH و دمای گوناگونی هستند]4[.
در طی فرآیند رنگ سازی %15-1 آلودگی رنگ وارد محیط زیست می شود. تصفیه این آب های آلودگی رنگی یک مسأله ی مهم برای صنایع می باشد. همچنین ترکیبات سمی بطور قابل توجهی از طریق فاضلاب های صنایع مختلف وارد محیط زیست می شود. این ترکیبات عمدتا قابلیت تجزیه حیاتی پایینی دارند و باعث آلودگی شدید محیط زیست می گردند]2،5،6[.
3 نوع روش تصفیه آب های آلوده شناخته شده اند: فیزیکی، شیمیایی، بیولوژیکی]7[ .
اغلب ترکیبات آلی آروماتیک نسبت به تخریب بیولوژیکی مقاوم هستد و روش های بیولوژیکی تصفیه مانند جذب سطحی توسط کربن فعال و یا روش انعقاد شیمیایی و لخته سازی و تکنیک اسمز معکوس بدین منظور چندان موثر نیستند چرا که این روش ها عمدتا آلودگی را از فاز آبی به پساب جامد انتقال می دهند و پسماند ثانویه ای تولید می شود که نیاز به تصفیه بیشتر دارد]8،9،6[ .
در دو دهه ی گذشته تلاش های زیادی برای حذف این ترکیبات آلاینده از محیط های آبی صورت گرفته است. از جمله ی این روش ها می توان به فرآیند های اکسیداسیون پیشرفته (AOPs) و استفاده از روش امواج التراسونیک اشاره نمود]10 [.
سونوشیمی زیست محیطی به عنوان یک شاخه علمی رو به رشد می باشد که به بحث در مورد تخریب ترکیبات آلی در محلول های آبی توسط امواج ماورای صورت می پردازد، این روش به عنوان یکی از روش های اکسیداسیون پیشرفته طبقه بندی می شود]11[. کارایی امواج ماورای صوت (US) در حذف ترکیبات آلی به تنهایی قابل توجه نمی باشد، بنابراین تلاش های زیادی برای افزایش سرعت فرایند صورت گرفته است]12 [.
2-1- آلودگی آب ها
با توجه به مطالب فوق جلوگیری از آلودگی آب ها و تصفیه آب های آلوده به عنوان یک ضرورت حیاتی مطرح است که در قدم نخست باید عوامل آلوده کننده را شناخت که این عوامل در سه گروه اصلی طبقه بندی می شوند:
1- فاضلاب ها و پساب ها
2- آلودگی های کشاورزی
3- سایر آلوده کننده ها

3-1- روش های نوین تصفیه آب های آلوده
1-3-1- استفاده از فرایند های اکسیداسیون پیشرفته
محققین متعددی فعالیت خود را بر روی دسته ای از روش های اکسیداسیون تحت عنوان فرایند های اکسیداسیون پیشرفته متمرکز نموده اند. ویژگی عمده این فرآیند ها این است که در دما و فشار محیط قابل انجام هستند. اگرچه فرایند های اکسیداسیون پیشرفته به دستجات متعددی مانند: UV/O₃، UV/H₂O₂، UV/TiO₂، US و فتولیز مستقیم توسط اشعه UV تقسیم می شوند، ولی ویژگی مشابه عمده آن ها تولید حد واسط های فعال با عمر کوتاه حاوی اکسیژن مانند رادیکال هیدروکسیل می باشد. رادیکال های هیدروکسیل گونه های اکسیدکننده بسیار فعالی هستند که با ثابت سرعت بالا (10⁶-10⁹M^-1s^-1) به ترکیبات آلی حمله نموده و آن ها را تخریب می نمایند.
انتخاب گری رادیکال های هیدروکسیل در حمله به آلاینده های آلی خیلی کم است، این ویژگی در واقع یک خاصیت مفید برای یک اکسیدکننده است است که در تصفیه پساب و به منظور حل مسایل و مشکلات آلاینده ها استفاده می شود. از آنجا که فرایند های اکسیداسیون پیشرفته از واکنشگر های گران قیمتی نظیر H₂O₂و یا O₃استفاده می کنند، بنابراین در مواقعی که از فرایند های اقتصادی تری نظیر تخریب بیولوژیکی نتوان برای حذف آلاینده ها بهره برد، می توان فرایند های اکسیداسیون پیشرفته را جایگزین فرایند های مذکور نمود.
همانطوریکه در شکل 1-1 نشان داده شده است فرایند های اکسیداسیون پیشرفته به سه دسته فرایند های اکسیداسیونی، فتوکسیداسیونی و فتوکاتالیستی تقسیم بندی می شوند. در فرایند های فتواکسیداسیونی از ترکیب اشعه فرابنفش با یک اکسیدکننده نظیر H₂O₂و یا O₃استفاده می شود و در فرایند های فوتوکاتالیستی از ترکیبات اشعه فرابنفش و یک فتوکاتالیزور نیمه رسانا نظیر ZnO، TiO₂و… استفاده می شود. بطور کلی فرایند های اکسیداسیون پیشرفته بر واکنش های تخریبی اکسیداسیونی متکی هستند که در طی این فرایندها رادیکال های آلی در اثر فتولیز آلاینده آلی و یا از طریق واکنش با رادیکال هیدروکسیل تولید می گردند. در مرحله بعد این حد واسط های رادیکالی توسط اکسیژن محلول به دام افتاده و از طریق رادیکال های پراکسیل منجر به پیشرفت و در نهایت کامل شدن فرایند معدنی سازی می شوند]13،14[.
2-3-1- کاربرد امواج التراسونیک در تصفیه آب
در دهه های اخیر التراسوند در یک جایگاه مهمی در فرآیند های مختلف صنایع مثل تصفیه آب های آلوده ،پزشکی و … جای گرفته است و در حفاظت محیطی شروع به یک انقلاب جدیدی کرده است.
4-1- قوانین التراسوند