超聲-過(guò)硫酸鹽法去除水中卡馬西平及腐殖酸的研究.pdf

1、隨著全球經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，生產(chǎn)及生活產(chǎn)生廢棄物進(jìn)入環(huán)境的含量逐年上升，水體中被檢測(cè)出的有機(jī)污染物種類(lèi)和含量越來(lái)越多，這些物質(zhì)存在水環(huán)境中已經(jīng)嚴(yán)重威脅人類(lèi)健康。本文以持久性有機(jī)物卡馬西平和腐殖酸為研究對(duì)象，以超聲聯(lián)合過(guò)硫酸鹽技術(shù)方法對(duì)其降解效果和作用機(jī)理進(jìn)行了研究，并建立了超聲活化過(guò)硫酸鹽降解腐殖酸新的動(dòng)力學(xué)模型。
　　本文的主要內(nèi)容如下：
　　對(duì)卡馬西平（CBZ）在超聲-過(guò)硫酸鹽體系下的降解進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索，討論了超聲聯(lián)合過(guò)硫酸鹽

2、體系的作用機(jī)理及過(guò)硫酸鹽投加量、超聲功率、溶液pH、反應(yīng)溫度及底物濃度等因素的影響。研究結(jié)果表明：（1）超聲-過(guò)硫酸鹽體系對(duì)有機(jī)物的降解有協(xié)同作用；（2）隨著過(guò)硫酸鹽投加量的增加，CBZ去除率上升；（3）超聲功率對(duì)降解效果有一定影響，輸入功率增加，去除率上升；（4）pH影響溶液中自由基的種類(lèi)和 CZB在溶液中的分布形態(tài)，CBZ在不同 pH值的去除率順序?yàn)?pH5.0> pH3.0>pH9.0> pH11.0；（5）超聲-過(guò)硫酸鹽體系降解

3、 CBZ所需能量較高，表觀活化能為119.4KJ/mol，溫度對(duì)反應(yīng)影響較大，當(dāng)?shù)陀?0℃時(shí)，反應(yīng)無(wú)法順利進(jìn)行；（6）底物濃度增加導(dǎo)致反應(yīng)結(jié)束時(shí)去除率降低，但底物總?cè)コ吭黾印?br>　　通過(guò)腐殖酸（HA）在固定頻率為40kHz的超聲-過(guò)硫酸鹽體系下的降解行為，探討了過(guò)硫酸鹽投加量、超聲功率、底物濃度、反應(yīng)時(shí)間、溶液 pH及反應(yīng)溫度對(duì)HA降解的影響。研究結(jié)果表明：（1）在超聲-過(guò)硫酸鹽體系中，過(guò)硫酸鹽投加量為100mM、超聲輸入功率20

4、0W、溶液pH值為3.0、反應(yīng)溫度為50℃的反應(yīng)條件下，經(jīng)過(guò)2h反應(yīng)，初始濃度為30mg/L的HA去除率最高達(dá)到了90％；（2）HA的降解主要靠硫酸根自由基（SO4-?）的氧化能力，而過(guò)硫酸根離子無(wú)法與HA直接發(fā)生反應(yīng)；（3）建立了一個(gè)基于硫酸根自由基（SO4-?）為氧化劑的新動(dòng)力學(xué)模型，從數(shù)學(xué)及化學(xué)層面來(lái)描述超聲活化過(guò)硫酸鹽降解HA的反應(yīng)過(guò)程，通過(guò)新模型可知超聲功率、過(guò)硫酸鹽投加量、溶液pH值及反應(yīng)溫度對(duì)HA的降解有比較大的影響；（4