论文部分内容阅读
高级氧化技术已广泛应用于难降解有机废水的处理，但废水中高浓度的氯离子不仅会显著影响降解动力学，还会参与有机物质的降解过程，形成毒性更强的卤化副产物。因此，研发高盐体系仍能高效安全运行的新型高级氧化技术显得尤为迫切。论文以酸性橙7(AO7)和2,4,6-三氯苯酚(2,4,6-TCP)两种典型有机污染物为研究对象，采用新型的Cr(VI)/亚硫酸盐和Cu(II)/H2O2氧化体系，探讨有机物降解过程中无机盐(如NaCl)对动力学及降解产物的影响，研究含盐有机废水降解过程中有机/无机氯转化过程。实验得出的主要结论如下：
(1) Cr(VI)/亚硫酸盐体系
亚硫酸盐是一种优良的还原剂，可以被金属离子催化产生强氧化性的SO4??，去除水体中的有机污染物。实验选取Cr(VI)作为金属基催化剂，在降解印染有机废水的同时将六价铬还原为三价铬去除。实验结果表明：Cr(VI)/亚硫酸盐体系能够在降解AO7的同时将Cr(VI)转化为Cr(III), S(IV)氧化为硫酸根离子。pH 3.0条件下Cr(VI)/亚硫酸盐体系中AO7的降解率最高。AO7的降解率和铬的还原效率不受Cl?的影响。使用乙醇和叔丁醇检测系统中产生的活性自由基类型，发现系统中的主要氧化物质为SO4?? 和HO?，且起主要作用的是SO4??。Cr(VI)/亚硫酸盐体系在高盐环境下能保持较高的降解效率，且不会增加氯代二次产物的生成。因此，Cr(VI)/亚硫酸盐氧化体系氧有望应用于含高浓度盐的工业有机废水的处理。
(2) Cu(II)/H2O2氧化体系
Cu(II)和H2O2之间的氧化还原作用可以产生强氧化性的Cu(III)物种和HO?，可将水中的难降解有机污染物去除。Cl?可与水中的铜离子发生络合反应，形成铜-氯络合物，加快其与H2O2之间的反应速率，提高污染物的降解速率。实验结果表明：中性条件下，Cu(II)/H2O2氧化体系能够在 Cl?的促进作用下氧化降解2,4,6-TCP。在 500 mM Cl?存在时，Cu(II)催化效果高于其他金属离子(Ce(III) , Co(II)，Mn(II)和Cr(VI))。另外，Cu(II)/H2O2氧化体系在高盐环境下对2,4,6-TCP的降解效率更快，并且增加反应体系中Cl?浓度，反应体系中可吸附卤代有机物(AOX)不会增加。根据Kintecus 6.51动力学模拟结果，发现主要的活性氧化物种是[CuCl2]+和HO?，在Cl?=500 mM条件下，起主要作用的是[CuCl2]+。依据降解产物结构的分析和动力学模拟结果提出了2,4,6-TCP降解可能的反应路径。
(1) Cr(VI)/亚硫酸盐体系
亚硫酸盐是一种优良的还原剂，可以被金属离子催化产生强氧化性的SO4??，去除水体中的有机污染物。实验选取Cr(VI)作为金属基催化剂，在降解印染有机废水的同时将六价铬还原为三价铬去除。实验结果表明：Cr(VI)/亚硫酸盐体系能够在降解AO7的同时将Cr(VI)转化为Cr(III), S(IV)氧化为硫酸根离子。pH 3.0条件下Cr(VI)/亚硫酸盐体系中AO7的降解率最高。AO7的降解率和铬的还原效率不受Cl?的影响。使用乙醇和叔丁醇检测系统中产生的活性自由基类型，发现系统中的主要氧化物质为SO4?? 和HO?，且起主要作用的是SO4??。Cr(VI)/亚硫酸盐体系在高盐环境下能保持较高的降解效率，且不会增加氯代二次产物的生成。因此，Cr(VI)/亚硫酸盐氧化体系氧有望应用于含高浓度盐的工业有机废水的处理。
(2) Cu(II)/H2O2氧化体系
Cu(II)和H2O2之间的氧化还原作用可以产生强氧化性的Cu(III)物种和HO?，可将水中的难降解有机污染物去除。Cl?可与水中的铜离子发生络合反应，形成铜-氯络合物，加快其与H2O2之间的反应速率，提高污染物的降解速率。实验结果表明：中性条件下，Cu(II)/H2O2氧化体系能够在 Cl?的促进作用下氧化降解2,4,6-TCP。在 500 mM Cl?存在时，Cu(II)催化效果高于其他金属离子(Ce(III) , Co(II)，Mn(II)和Cr(VI))。另外，Cu(II)/H2O2氧化体系在高盐环境下对2,4,6-TCP的降解效率更快，并且增加反应体系中Cl?浓度，反应体系中可吸附卤代有机物(AOX)不会增加。根据Kintecus 6.51动力学模拟结果，发现主要的活性氧化物种是[CuCl2]+和HO?，在Cl?=500 mM条件下，起主要作用的是[CuCl2]+。依据降解产物结构的分析和动力学模拟结果提出了2,4,6-TCP降解可能的反应路径。