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1、氯酚化合物(CPs)是一類(lèi)應(yīng)用廣泛且具有較強(qiáng)毒性的有機(jī)污染物,它們?cè)诟鞣N水環(huán)境中被頻繁檢出。由于其在水中難于自然降解且能持久存在,會(huì)對(duì)水生態(tài)環(huán)境及人類(lèi)健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅,因此,對(duì)水中的氯酚類(lèi)化合物進(jìn)行控制研究,對(duì)于保護(hù)水生態(tài)環(huán)境與人類(lèi)健康都具有重要意義。
高錳酸鉀作為水處理中常用的氧化劑,具有使用方便,價(jià)格便宜和氧化性強(qiáng)等特點(diǎn),已經(jīng)成功應(yīng)用于我國(guó)多個(gè)自來(lái)水廠。所以,本研究選擇高錳酸鉀為氧化劑,對(duì)三種氯酚類(lèi)化合物——4-氯酚(4-
2、CP)、2,4-二氯酚(2,4-DCP)和2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)進(jìn)行降解研究,以期為水處理中能有效控制氯酚類(lèi)化合物提供理論依據(jù)。
研究表明,高錳酸鉀與三種氯酚的氧化反應(yīng)總體上為二級(jí)反應(yīng),但分別就兩種反應(yīng)物來(lái)講是一級(jí)反應(yīng)關(guān)系。隨著高錳酸鉀投量的增高和反應(yīng)溫度的升高,三種氯酚的降解速率加快,并且反應(yīng)速率常數(shù)符合2,4,6-TCP>2,4-DCP>4-CP的順序。隨體系pH的升高,4-CP與2,4-DCP的反應(yīng)速率
3、常數(shù)先是降低,在pH5.0時(shí)達(dá)最低,然后逐漸升高,當(dāng)pH值>pKa值時(shí),二者的反應(yīng)速率常數(shù)又迅速下降;而2,4,6-TCP的反應(yīng)速率常數(shù)隨pH的升高一直呈下降趨勢(shì)。
水中的背景成分對(duì)高錳酸鉀氧化降解三種氯酚會(huì)產(chǎn)生很大影響,其中Al3+表現(xiàn)出一定的抑制作用,而PO43-、HCO3-、Fe3+、Mn2+、草酸鹽、檸檬酸鹽與腐殖酸則表現(xiàn)出一定的促進(jìn)作用。在這些促進(jìn)作用中,以Mn2+與腐殖酸的存在最為明顯,但這種促進(jìn)作用普遍受到pH的
4、影響,在酸性至中性條件下三種氯酚的去除速率明顯快于空白對(duì)照組,而在堿性條件下,促進(jìn)作用變得不明顯甚至呈現(xiàn)出一定抑制作用。研究還發(fā)現(xiàn),不論是酸性條件還是堿性條件下,實(shí)際水體中三種氯酚的去除率都明顯高于純水體系,且以酸性條件下去除率增加的幅度最大;但不論是何種pH條件,實(shí)際水體中三種氯酚去除率增加的幅度均遵循4-CP>2,4-DCP>2,4,6-TCP的規(guī)律。這說(shuō)明用高錳酸鹽氧化控制水中的氯酚類(lèi)化合物是實(shí)際可行的。
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