硫酸根自由基的定量分析技術(shù)及在高級氧化工藝中的應(yīng)用.pdf

1、隨著社會進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)發(fā)展，環(huán)境污染問題日益突出。水環(huán)境中的污染物種類和數(shù)量逐日增加，這對水環(huán)境治理與給水處理都提出了挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)給水處理工藝已經(jīng)不能滿足生活生產(chǎn)用水對水質(zhì)的要求，高級氧化技術(shù)逐步引入工程應(yīng)用中。高級氧化技術(shù)是利用高活性的自由基（工程應(yīng)用以·OH為主）氧化降解水體中的難降解有機(jī)物的工藝，其中利用不同活化方法活化過硫酸鹽產(chǎn)生硫酸根自由基（SO4-）進(jìn)行水體原位修復(fù)及降解難降解有機(jī)物已獲得廣泛關(guān)注。在利用過硫酸鹽活化技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)應(yīng)

2、用中需要考慮系統(tǒng)中的SO4-產(chǎn)率及其對特定水體特定目標(biāo)物的降解效果。本課題基于這一背景，提出了基于紫外活化過硫酸鹽（UV/PDS）的競爭動力學(xué)方法與完全捕獲法。用這兩種方法評估不同活化體系的SO4-產(chǎn)率，同時用于評估不同實(shí)際水體背景對SO4-降解特定目標(biāo)物質(zhì)的影響。
　　競爭動力學(xué)方法采用苯甲酸（BA）與醇（甲醇、乙醇或叔丁醇）作為競爭體系，其中以BA作為指示劑，醇類作為捕獲劑。通過計(jì)算 BA降解動力學(xué)并結(jié)合兩者的競爭動力學(xué)模型可

3、以推求SO4-的產(chǎn)率。實(shí)驗(yàn)還基于UV/PDS計(jì)算出了甲醇、乙醇、叔丁醇與SO4-的反應(yīng)速率常數(shù)（k(甲醇,SO4?-)=1.23×107M-1s-1、k(乙醇, SO4-)=5×107M-1s-1、 k(叔丁醇,SO4-)=2×106 M-1s-1）。捕獲劑與S O4?-反應(yīng)路徑存在差異，不同pH條件下自由基計(jì)算產(chǎn)率有差異。完全捕獲法利用SO4-與捕獲劑反應(yīng)的產(chǎn)物產(chǎn)量來表征SO4-的產(chǎn)量。不同捕獲劑與SO4-反應(yīng)路徑不同，生成的產(chǎn)物的量

4、有差異。不同pH條件下，應(yīng)用完全捕獲法計(jì)算SO4-產(chǎn)率有差異。
　　在不同的水體中，采用SO4-高級氧化降解污染物的過程，都會受到水體背景成分的干擾而影響降解效率。實(shí)驗(yàn)應(yīng)用競爭動力學(xué)與完全捕獲法評估不同水體的SO4-捕獲速率，其中生活污水>>地表水>地下水>自來水。實(shí)驗(yàn)還采用競爭動力學(xué)表征不同陰離子對SO4-的捕獲速率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明Cl->>NO3->HCO3-。應(yīng)用競爭動力學(xué)表征過渡金屬活化過硫酸鹽產(chǎn)SO4-產(chǎn)率反映了不同金屬的