赤泥、过硫酸钠/过氧化氢降解水中三氯乙烯的研究

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三氯乙烯(trichloroethylene,TCE),是一种挥发性的氯代有机溶剂,由于其应用广泛,容易引起土壤和水环境污染。TCE具有很强的环境毒性,其污染已成为一个重要的环境问题,引起了广泛关注。本文综述了TCE环境污染修复的研究进展,对各类修复方法进行比较分析后,选择原位化学修复中的Fenton-like氧化对水中TCE进行降解。所采用的Fenton-like氧化法以过硫酸钠或过氧化氢与二价铁反应,生成强氧化能力的羟基自由基(·OH)完成TCE的氧化降解。  本课题借助单因素实验和正交实验两种研究方法,探索了赤泥、过硫酸钠/过氧化氢构成Fenton-like氧化体系的可行性,并研究了:  (1)赤泥的投加量与TCE降解率的关系;  (2)Fenton-like氧化反应中氧化剂的投加量与TCE降解率的关系;  (3)外界条件如温度、pH等对Fenton-like反应体系的影响;  (4)双氧化体系对TCE降解率的影响,并探讨了该Fenton-like氧化法降解TCE的机理。  实验结果表明:赤泥可以为过硫酸钠的激活提供过渡金属催化剂,进一步氧化TCE;在Fenton-like单氧化体系中,TCE的降解率随氧化剂添加量的增加而增加,但氧化剂浓度过高,会引起氧化剂自身消耗,反而不利于TCE的降解,造成资源浪费。在室温20±1℃,pH=2,赤泥加量为1g/L,Na2S2O8浓度为0.5g/L,H2O2浓度为0.1g/L条件下,利用Fenton-like双氧化体系可得到95%的TCE降解率。TCE降解过程中氯离子和TOC的变化表明TCE并没有被完全矿化,而生成某些中间有机产物。  通过对赤泥、过硫酸钠/过氧化氢降解水中TCE的研究发现,该Fenton-like氧化体系能有效的降解水中TCE,为降解水中有机污染物提供了一个新方法,同时实现了对工业废弃物(赤泥)的资源化利用。
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