渦流空化效應(yīng)—化學(xué)氧化協(xié)同降解水中有機(jī)污染物的研究.pdf

1、本文分別通過活性艷紅K-2BP的渦流空化效應(yīng)—過氧化氫(SwirlingCavitation—HydrogenPeroxide，SC—H2O2．)和渦流空化效應(yīng)—Fenton試劑(SwirlingCavitation—Fenton，SC—Fenton．)降解，研究了渦流空化效應(yīng)—化學(xué)氧化協(xié)同降解水中有機(jī)污染物的降解機(jī)理和降解動(dòng)力學(xué)。 使用CFX軟件進(jìn)行了渦流形成的模擬計(jì)算，結(jié)果表明當(dāng)渦流倉狹縫寬度為0.2mm、狹縫長度100mm

2、、渦流倉內(nèi)徑10mm時(shí)最適于渦流的形成，能在渦流倉中得到較大面積壓力低于水的蒸汽壓的區(qū)域。除此以外，出口擋板的距離也對(duì)空化效應(yīng)有影響，在35mm時(shí)可以得到最大的空蝕量。 考察了偶氮染料活性艷紅K-2BP的SC—H2O2降解效果，結(jié)果表明SC—H2O2可有效降解活性艷紅K-2BP，符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)過程?；钚云G紅K-2BP的降解率隨著溶液初始pH值減小而升高，隨其活性艷紅K-2BP初始濃度升高而降低；H2O2加入量增多或操作壓力升高，

3、活性艷紅K-2BP的降解率也隨之升高。 根據(jù)對(duì)苯二甲酸(TA．)與羥基自由基反應(yīng)能生成具有特征熒光物質(zhì)的特性，以TA溶液為熒光探針研究了實(shí)驗(yàn)過程中羥基自由基的生成情況，結(jié)果表明在SC—H2O2聯(lián)合降解有機(jī)污染物的過程均有大量羥基自由基存在，說明上述降解過程為自由基反應(yīng)機(jī)理。 在實(shí)驗(yàn)條件下，單獨(dú)渦流空化效應(yīng)(SwirlingCavitation，SC．)處理難以使有機(jī)染料有效降解，但添加少量Fenton試劑可以使有機(jī)染料的

4、降解率大幅度提高。本文分別以活性艷紅K-2BP和酸性品紅為模擬有機(jī)染料污染物，利用渦流空化效應(yīng)—Fenton試劑協(xié)同氧化降解有機(jī)染料，研究了H2O2濃度、Fe2+濃度、溶液初始pH值、操作壓力和有機(jī)染料的初始濃度等因素對(duì)有機(jī)染料降解效果的影響，并對(duì)Fenton試劑強(qiáng)化渦流空化降解有機(jī)染料的動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究。 采用SC—Fenton法處理活性艷紅K-2BP的最佳實(shí)驗(yàn)條件為：H2O2與Fe2+的濃度比為4：1，溶液pH4.0，渦流壓

5、力0.8MPa時(shí)，經(jīng)過70min反應(yīng)，降解率可達(dá)91.81％，比單獨(dú)使用Fenton試劑時(shí)降解率提高了26.97％。 采用SC—Fenton法處理酸性品紅的最佳實(shí)驗(yàn)條件為：H2O2與Fe2+的濃度比約為5：1，溶液pH4.0，渦流壓力0.8MPa時(shí)，經(jīng)過70min反應(yīng)，降解率可達(dá)98.15％，比單獨(dú)使用Fenton試劑時(shí)降解率提高了23.76％。 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：降低反應(yīng)溶液的pH值有利于提高降解率；壓力越大降解率越高；有機(jī)染