超声—紫外协同强化双氧水降解苯并三氮唑的研究

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苯并三氮唑用途广泛,在水相中具有相对较高的迁移率,难以生物降解。依据苯并三氮唑高度光化学敏感性特点,本论文采用超声、双氧水协同紫外光降解苯并三氮唑,分别通过研究单独紫外辐射、超声-紫外协同辐射、超声-紫外-双氧水三种高级氧化技术降解废水中的苯并三氮唑,初步探讨了各技术参数对反应过程的影响及其作用机理,并分析其反应过程动力学过程和超声-紫外-双氧水协同效应机制。紫外辐射降解苯并三氮唑的研究表明:较低的pH值有利于苯并三氮唑的降解,pH=3条件下,苯并三氮唑在紫外辐射120min后,去除率达到88.11%;但是苯并三氮唑的矿化率很低,反应时间120min时,苯并三氮唑的矿化率仅为11.13%。超声-紫外协同辐射降解苯并三氮唑的研究结果表明:二者之间存在着明显的协同作用,其与溶液pH和反应时间密切相关。苯并三氮唑的去除率随着pH的增大而减小,而超声-紫外协同因子S随着pH的增大而增大。pH9、反应时间15min时,协同因子S=2.641>0。尽管超声-紫外协同辐射能降解苯并三氮唑,但是矿化率很低,反应120min的矿化率仅仅为8.72%。苯并三氮唑的去除率随超声功率增大而增大,声强对苯并三氮唑的降解影响明显,超声功率为250W时,辐射60mmin后,苯并三氮唑的去除率提高到91.18%。超声-紫外-双氧水协同辐射降解苯并三氮唑的研究结果表明:三者之间的协同作用明显,协同因子S随反应时间的延长越小,反应时间10min时,S=1.796>1,反应时间20min时,S=1.09≈1。双氧水能够促进超声-紫外降解苯并三氮唑,但是作用不明显,但是对于矿化作用显著。在室温25℃,超声频率为20kHz、功率为250W,[CBTri]=23mg/L,[CH2O2]=120mg/L,的实验条件下,反应时间25min内,去除率达到95.65%;矿化率随着时间的延长成线性增加,在反应时间120min时,矿化率达到91.8%。超声-紫外-双氧水技术降解苯并三氮唑过程符合一级动力学,在室温25℃,超声频率为20kHz、功率为250W,[CBTri]=23mg/L,[CH2O2]=120mg/L, pH=3的实验条件下,反应速率常数k为14.643×10-2min-1。
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