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高锰酸钾法是一种操作简单,安全高效的除污染技术,在给水处理与废水治理领域有深入的研究和广泛的应用。在酸性条件下高锰酸钾会还原成具有较强吸附能力的新生态二氧化锰。本论文依据定量结构-活性关系(QSAR)构建和使用导则,分别构建了高锰酸钾降解有机物的通用规律和吸附与氧化过程的局域模型,以快速准确的预测高锰酸钾法对新生污染物的处理效果,提供一种高效经济的方法处理成分复杂的有机废水。 本论文选取苯胺、2,4-二氯酚、间甲酚紫、邻苯二甲酸二甲酯等41种有机物作为研究对象,在酸性条件下采用高锰酸钾对有机物进行降解,新生态二氧化锰进行吸附。通过总有机碳和色度分析方法来表征有机物的去除率。采用量子化学计算方法 Gaussian09软件的DFT-B3LYP和Material Studio6.1软件的Dmol3-GGA-BLYP/DNP计算41种有机物的量子化学结构参数,以分析物质结构参数与动力学常数之间的关系。通过多元线性回归方法建立QSAR模型。论文研究结果如下: (1)分析20种吸附性有机物的色度和TOC吸附效果及其吸附动力学。结果表明在酸性条件下天青、溴酚蓝、铬蓝黑R和1-亚硝基-2-萘酚在60min的反应时间内有明显的吸附,均超过90%,甚至于达到了99%。水合二氧化锰对染料具有很强的脱色效果,可以广泛用于染料废水的降解。 (2)分析41有机污染物量子化学结构参数与动力学常数之间的关系,结果表明与反应过程关系最密切,(+)越大,物质的色度去除速率越慢,呈负相关关系。 (3)采用两种方法对高锰酸钾降解机理进行了分析,结果表明当先采用逐步法进行多元线性回归选出参数,再进行多项式拟合时,得到的预测结果最准确。该方法所建立的模型具有良好的拟合优度、稳健性及预测能力,涵盖化合物种类多,具有广阔的应用价值。