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利用超声辐照技术氧化或破坏水中有机污染物已经引起了世界各国水处理专家们的广泛关注。单独超声辐照及超声与其他水处理技术联用已成为降解水中的有机污染物技术的一个崭新领域。在超声处理含酚废水中的研究中,大多都以含单个羟基的酚类有机物作为研究对象,对于二元酚的研究较少。本文以间苯二酚为代表进行超声降解二元酚的研究,详细讨论了声强、溶液初始浓度、溶液初始pH值、溶解气体等因素对超声空化降解效果的影响,并对超声作用机理及其反应动力学做了初步的探索和研究;同时也讨论了超声与氧化剂(H2O2、Fenton reagent)及助剂(CCl4)联合作用降解间苯二酚的效果。 超声空化效应降解间苯二酚时,超声作用时间和超声作用声强都明显影响间苯二酚的超声降解。在本实验研究范围内,超声作用时间越长超声作用声强越大,间苯二酚的超声降解率越大。 溶液本身性质(如初始浓度,初始pH值,饱和气存在与否)也明显影响间苯二酚的超声降解。初始浓度越高间苯二酚降解率越低,但间苯二酚的总降解量随着初始浓度的增大而有增大的趋势;在曝气状态下,间苯二酚的超声降解率由原来仅用超声的31.6%增大到了48.6%。间苯二酚在碱性条件下降解效果较差,而在酸性条件下降解效果相对碱性要好的多,并且在偏酸性溶液中间苯二酚的降解率受初始pH值的影响并不明显,对应pH=3.0、6.5,其降解率分别为35.3%、31.6%。 超声降解间苯二酚的作用机理是以·OH自由基氧化反应为主,并且该反应遵循表观一级动力学特征,对应声强0.2W·cm-2、0.5W·cm-2其反应速率常数分别为3.60×10-2s-1、12.38×10-2s-1。 超声与氧化剂(H2O2/Fenton reagent)联合作用大大提高了间苯二酚的降解率,随着氧化剂加入量的增大,间苯二酚的降解率都随之增大。而且超声与芬顿试剂存在协同效应,当超声作用声强为0.4W·cm-2,芬顿试剂的加入量为8mL时,体积150mL初始浓度为200mg·L-1的间苯二酚3h后降解率就达到了90.3%,而对应单独超声作用和单独芬顿试剂作用间苯二酚的降解率分别为31.6%、49.6%。