洛克沙胂在厭氧生物和化學(xué)處理過程中的降解轉(zhuǎn)化機(jī)理研究.pdf

1、洛克沙胂（3-硝基-4-羥基苯胂酸），因其能抵抗畜禽疾病、促進(jìn)畜禽生長和提高飼養(yǎng)效率，被長期用作飼料添加劑，廣泛應(yīng)用于畜禽養(yǎng)殖業(yè)。但是洛克沙胂在畜禽體內(nèi)幾乎不被代謝，絕大部分通過糞便和尿液被排泄出來，由于其遷移性好，水溶性高，進(jìn)入環(huán)境將造成水體砷污染。本論文針對(duì)有機(jī)砷處理問題，研究了洛克沙胂對(duì)厭氧消化系統(tǒng)的影響及其降解轉(zhuǎn)化機(jī)理，分析了UV/H2O2和UV/S2O82-對(duì)洛克沙胂的降解動(dòng)力學(xué)及其機(jī)制，以及臭氧降解洛克沙胂的動(dòng)力學(xué)和機(jī)制。論

2、文研究的主要內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　1.研究了洛克沙胂對(duì)上流式厭氧污泥床(upflow anerobic sludge blanket，UASB)反應(yīng)器運(yùn)行狀態(tài)的影響及其降解轉(zhuǎn)化機(jī)理。將添加洛克沙胂的合成廢水持續(xù)通入U(xiǎn)ASB反應(yīng)器培養(yǎng)260 d。在添加25.00 mg·L-1洛克沙胂培養(yǎng)87 d后，反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)甲烷菌活性受到強(qiáng)烈抑制，揮發(fā)性脂肪酸累積，pH下降。降低進(jìn)水洛克沙胂濃度至13.20 mg·L-1無法解除抑制。分析水樣砷形態(tài)

3、，檢測到反應(yīng)器內(nèi)水樣中含有三價(jià)無機(jī)砷(As(Ⅲ))、五價(jià)無機(jī)砷(As(Ⅴ))、一甲基砷、二甲基砷、4-羥基-3-氨基苯胂酸和另外一種未知的有機(jī)砷化合物，據(jù)此推導(dǎo)了洛克沙胂在UASB反應(yīng)器內(nèi)可能的降解轉(zhuǎn)化途徑。物料平衡分析結(jié)果表明進(jìn)水總砷的60％-70％隨出水排出，30％-40％沉積在反應(yīng)器內(nèi)。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)利用UASB反應(yīng)器處理被有機(jī)砷污染的廢水時(shí)，應(yīng)注意反應(yīng)器運(yùn)行狀態(tài)的穩(wěn)定性，關(guān)注反應(yīng)器出水和污泥中殘留砷以防止砷污染擴(kuò)散。
　

4、　2.研究了UV/H2O2和UV/S2O82-降解洛克沙胂的動(dòng)力學(xué)和機(jī)理。應(yīng)用競爭動(dòng)力學(xué)方法測定了洛克沙胂與羥基自由基(OH·)和硫酸根自由基(SO4·-)反應(yīng)的二階動(dòng)力學(xué)常數(shù)，考察了多種因素對(duì)洛克沙胂在UV/H2O2和UV/S2O82-中降解的影響并分析了無機(jī)砷產(chǎn)物。pH=7.0時(shí)，洛克沙胂與OH·反應(yīng)的二階動(dòng)力學(xué)常數(shù)為(2.84±0.02)×109 L·mol-1·s-1，大約是與SO4·-反應(yīng)的二階動(dòng)力學(xué)常數(shù)的10倍((2.63±

5、0.31)×108 L·mol-1·s-1）。HCO3-/CO32-對(duì)UV/H2O2和UV/S2O82-體系降解洛克沙胂幾乎沒有影響;腐殖酸對(duì)洛克沙胂的降解有抑制作用，且對(duì)UV/S2O82-降解洛克沙胂抑制作用更強(qiáng);Cl-對(duì)UV/H2O2降解洛克沙胂幾乎不產(chǎn)生影響，但對(duì)UV/S2O82-降解洛克沙胂有明顯的促進(jìn)作用。兩種氧化體系中，As(Ⅴ)都是洛克沙胂降解后的主要無機(jī)砷產(chǎn)物，洛克沙胂最終可完全礦化，且UV/S2O82-對(duì)洛克沙胂的礦化

6、效率較高。
　　3.研究了臭氧氧化降解洛克沙胂的動(dòng)力學(xué)和機(jī)理。運(yùn)用競爭動(dòng)力學(xué)模型研究了洛克沙胂與臭氧分子以及OH·反應(yīng)的二階動(dòng)力學(xué)常數(shù)，分析了洛克沙胂臭氧化降解的主要影響因素和降解機(jī)理。pH=7.0時(shí)，洛克沙胂與臭氧分子反應(yīng)的二階動(dòng)力學(xué)常數(shù)為(1.70±0.09)×105 L·mol-1·s-1，與OH·反應(yīng)的二階速率常數(shù)為(2.96±0.20)×109L·mol-1·s-1。洛克沙胂臭氧化降解受洛克沙胂初始濃度、pH、腐殖酸和C