羥基自由基處理水源地突發性有機污染物的動力學分析
  

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羥基自由基處理水源地突發性有機污染物的動力學分析

3.79萬字 89頁 原創作品,已通過查重系統

 
摘 要
羥基自由基法在處理難降解有機物方面具有獨特的優勢,現已成為水處理領域的研究熱點之一。采用羥基自由基環境污染物應急處理設備,以苯酚為模擬污染物進行理論和實驗研究,用高效液相色譜儀分析飲用水經羥基自由基降解后的中間產物,推測羥基自由基降解苯酚的反應途徑。同時設計單因素實驗,對苯酚進行處理,以苯酚的降解率來評價苯酚的處理效果,并對羥基自由基降解苯酚進行反應動力學分析,為飲用水突發性有機環境污染物治理提供一定的理論和試驗依據。研究結果如下:
(1)用高效液相色譜儀分析模擬苯酚廢水氧化降解的中間產物,以保留時間作為定性依據,從而確定實驗條件下苯酚氧化降解的中間產物。實驗結果表明,苯酚氧化降解的中間產物為間苯二酚、對苯二酚、對苯醌及順-丁烯二酸及其他酸類物質。推測羥基自由基降解苯酚的反應途徑為:苯酚
對苯二酚+間苯二酚 對苯醌 順丁烯二酸等酸類物質 二氧化碳+水。
(2)同時進行處理量為1.5t/h的羥基自由基處理水源地水質突變飲用水中苯酚的試驗研究,在苯酚濃度為0.984mg/L,羥基比溶液濃度為2.54mg/L,溫度22.8℃,pH值不變的條件下,廢水中苯酚的質量濃度從0.984mg/L降至0.02mg/L,降解率高達98%。
(3)用直接代入法研究該工藝下羥基自由基降解苯酚的反應動力學。直接代入法研究結果表明:采用羥基自由基氧化降解工藝,苯酚的降解基本符合一級反應動力學,其相關系數 ,反應速率常數 。實驗還發現:苯酚降解的反應速率常數隨著羥基比溶液濃度(0.50~2.48mg/L)和溶液溫度(14.2~31.7℃)的增大而提高,而隨著苯酚的初始質量濃度(0.492~3.279mg/L)的增大而減小,即反應速率常數分別與羥基比溶液的濃度和溫度成正相關,與苯酚的初始質量濃度成負相關。

關鍵字:羥基自由基;苯酚;中間產物;動力學;反應速率常數




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