超聲-紫外聯合輻照降解水中有機污染物的研究.pdf

1、利用超聲技術氧化或破壞水中有機污染物最近才引起水處理專家們的興趣。超 聲單獨使用或與其它技術聯用已成為降解水中有機污染物的先進氧化工藝的一個 新的研究分支。本文通過對近年來超聲降解有機污染物研究的回顧，提出超聲- 紫外聯合新技術，并對水中常見的不同物理化學性質的有機污染物如苯酚、四氯 化碳、三氯甲烷和三氯乙酸等進行了有成效的降解研究。探討了所研究有機物的 降解機理、降解路線、反應動力學及主要影響因素等。實驗結果表明： 一、超

2、聲-紫外聯合輻照可將苯酚、四氯化碳、三氯甲烷和三氯乙酸等有機污 染物降解為CO2、H2O、Cl-或易被生物降解的短鏈脂肪酸。其中苯酚一級降解產 物包括鄰苯二酚、對苯二酚、間苯二酚和苯醌，但在某一pH下，一級中間產物可 能出現一種或多種。這些中間產物產率低且很快轉為脂肪酸。 二、超聲-紫外技術對有機物的降解速度取決于它的物化性質。盡管超聲-紫 外技術降解機理包括超聲的熱解和自由基氧化作用、紫外的光致離解和光氧化作 用以及它們的

3、協同作用，但不同性質的有機物所涉及的主要降解機理有差異。易 揮發(fā)的有機物四氯化碳和三氯甲烷主要是超聲熱解所破壞；對于不揮發(fā)、親水性、 好難氧化的三氯乙酸，紫外光致離解而脫氯或降解占優(yōu)勢；揮發(fā)性差、親水性易 氧化的有機物苯酚，自由基氧化作用占優(yōu)勢。 三、對于揮發(fā)性的四氯化碳和三氯甲烷，聲降解不受共存離子和溶液pH的影 響，且不需加入任何催化劑。mg/L和μg/L級四氯化碳和三氯甲烷經10min超聲紫 外輻照，去除率為78～99

4、％，且揮發(fā)少；苯酚光聲化學降解時，改變溶液pH值 使其低于苯酚的酸堿離解常數、氧氣作溶液飽和氣體、適量的離子強度、低的苯 酚初始濃度、溶液加入適量催化劑如Fe2+等，都有利于苯酚降解速度加快，但HCO3- 和Cl-等干擾離子影響降解速度。另外，提高聲強和降低反應溶液的溫度有利于超 聲聲解速率的加快，1.0mmol/L自由基清除劑正丁醇抑制苯酚聲解；TCAA光聲化 學降解時，以氧氣作溶液飽和氣體降解速度快于空氣，提高溶液pH值，