超聲-過硫酸鹽法去除水中卡馬西平及腐殖酸的研究.pdf

1、隨著全球經濟的迅猛發(fā)展，生產及生活產生廢棄物進入環(huán)境的含量逐年上升，水體中被檢測出的有機污染物種類和含量越來越多，這些物質存在水環(huán)境中已經嚴重威脅人類健康。本文以持久性有機物卡馬西平和腐殖酸為研究對象，以超聲聯(lián)合過硫酸鹽技術方法對其降解效果和作用機理進行了研究，并建立了超聲活化過硫酸鹽降解腐殖酸新的動力學模型。
　　本文的主要內容如下：
　　對卡馬西平（CBZ）在超聲-過硫酸鹽體系下的降解進行實驗探索，討論了超聲聯(lián)合過硫酸鹽

2、體系的作用機理及過硫酸鹽投加量、超聲功率、溶液pH、反應溫度及底物濃度等因素的影響。研究結果表明：（1）超聲-過硫酸鹽體系對有機物的降解有協(xié)同作用；（2）隨著過硫酸鹽投加量的增加，CBZ去除率上升；（3）超聲功率對降解效果有一定影響，輸入功率增加，去除率上升；（4）pH影響溶液中自由基的種類和 CZB在溶液中的分布形態(tài)，CBZ在不同 pH值的去除率順序為 pH5.0> pH3.0>pH9.0> pH11.0；（5）超聲-過硫酸鹽體系降解

3、 CBZ所需能量較高，表觀活化能為119.4KJ/mol，溫度對反應影響較大，當?shù)陀?0℃時，反應無法順利進行；（6）底物濃度增加導致反應結束時去除率降低，但底物總去除量增加。
　　通過腐殖酸（HA）在固定頻率為40kHz的超聲-過硫酸鹽體系下的降解行為，探討了過硫酸鹽投加量、超聲功率、底物濃度、反應時間、溶液 pH及反應溫度對HA降解的影響。研究結果表明：（1）在超聲-過硫酸鹽體系中，過硫酸鹽投加量為100mM、超聲輸入功率20

4、0W、溶液pH值為3.0、反應溫度為50℃的反應條件下，經過2h反應，初始濃度為30mg/L的HA去除率最高達到了90％；（2）HA的降解主要靠硫酸根自由基（SO4-?）的氧化能力，而過硫酸根離子無法與HA直接發(fā)生反應；（3）建立了一個基于硫酸根自由基（SO4-?）為氧化劑的新動力學模型，從數(shù)學及化學層面來描述超聲活化過硫酸鹽降解HA的反應過程，通過新模型可知超聲功率、過硫酸鹽投加量、溶液pH值及反應溫度對HA的降解有比較大的影響；（4