超聲降解酚類污染物.pdf

1、隨著全球的工業(yè)化發(fā)展規(guī)模擴(kuò)大，對于環(huán)境的污染也日益嚴(yán)重，其中含酚廢水由于毒性大、難降解而備受關(guān)注，而且含酚廢水對于水資源的污染可以發(fā)生在任何地方的水資源供應(yīng)系統(tǒng)，因此對于含酚廢水的處理成為了世界各國普遍面臨的難題之一。使用超聲波降解法處理酚類污染物，是近年來發(fā)展起來的一種新型水處理技術(shù)。本文介紹了聲化學(xué)降解酚類污染物的基本原理，綜述了近幾年聲化學(xué)降解酚類污染物的研究進(jìn)展。
　　論文利用超聲協(xié)同活性炭降解法(US/AC)（在少量氧化

2、劑存在下）和超聲協(xié)同類芬頓試劑降解法(US/Fenton-like reagent)，降解酚類污染物。選取苯酚、雙酚A、對氯苯酚和對硝基苯酚為研究對象，利用紫外-可見光譜法、高效液相色譜法、掃描電鏡法研究降解的影響因素、中間產(chǎn)物、推測降解機(jī)理和降解過程的動力學(xué)特征。
　　使用US/AC法（在少量氧化劑存在下）降解苯酚、雙酚A和對氯苯酚，實驗結(jié)果證明在此降解過程中均存在協(xié)同效應(yīng)，且降解效果顯著。在單因素實驗中研究了活性炭用量、聲功率

3、、溶液pH值、反應(yīng)時間及添加氧化劑對降解效果的影響，在各個目標(biāo)污染物最佳降解條件下，苯酚、對氯苯酚、雙酚A幾乎完全降解(降解率為苯酚:97.86％，對氯苯酚:99.40％，雙酚A:99.11％)。
　　通過對降解中間產(chǎn)物分析，初步探討了苯酚、對氯苯酚降解機(jī)理。在苯酚超聲降解過程，中間產(chǎn)物檢測到鄰苯二酚、對苯二酚、順丁烯二酸，推測降解過程中有羥基自由基生成，生成的羥基自由基進(jìn)攻苯環(huán)而發(fā)生親電加成反應(yīng)，而使苯酚降解。對氯苯酚的聲化學(xué)降

4、解過程中經(jīng)羥基自由基發(fā)生氧化反應(yīng)，C-Cl鍵斷裂形成對苯二酚，對苯二酚分子被繼續(xù)氧化分解為順丁烯二酸。對每個降解過程均進(jìn)行動力學(xué)分析，結(jié)果顯示在使用US/AC法（在少量氧化劑存在下）降解苯酚、對氯苯酚、雙酚A時，各個降解過程近似符合一級動力學(xué)過程。
　　采用US/Fenton-like reagent法降解對氯苯酚和對硝基苯酚，探討類芬頓試劑投量比、加入量、超聲功率、溶液pH值以及反應(yīng)時間對降解效果的影響。在單因素實驗研究出的最佳

5、降解條件下，對氯苯酚降解20min，其降解率可以達(dá)99.92％。對硝基苯酚降解120min，其降解率為96.47％。
　　通過對降解中間產(chǎn)物進(jìn)行分析，初步探究使用超聲協(xié)同類芬頓試劑降解對氯苯酚的降解機(jī)理:在聲空化效應(yīng)下，對氯苯酚分子在空化泡內(nèi)部發(fā)生熱分解反應(yīng)脫掉氯離子，然后在大量羥基自由基作用下發(fā)生深度氧化反應(yīng)生成對苯二酚，進(jìn)而對苯二酚脫去酚羥基上的氫離子生成苯醌，最后苯醌又繼續(xù)被氧化開環(huán)生成有機(jī)酸。此外根據(jù)眾多文獻(xiàn)報道以及上述對