對硝基苯酚(PNP)毒性大、難于生物降解,是化工、農(nóng)藥、染料等行業(yè)廢水中常見的有機污染物。本文以對硝基苯酚為模擬污染物,應(yīng)用單獨超聲波(US/O_2)、單獨臭氧(O_3)及超聲波強化臭氧氧化技術(shù)(US/O_3)降解水中對硝基苯酚,并就其影響因素、協(xié)同效應(yīng)、降解動力學(xué)及降解機理進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,為對硝基苯酚的處理提供理論依據(jù)。 在US/O_2體系中,通過對對硝基苯酚去除率的考察可知:增加初始濃度、提高pH值及降低聲強能使其去除率下降;而溶液主體溫度對去除率影響不大。通過對叔丁醇(TBA)的用量影響對硝基苯酚降解效果的考察可知:超聲降解對硝基苯酚以熱解為主,·OH反應(yīng)為輔,熱解反應(yīng)占總反應(yīng)的67.95%。利用高效液相色譜(HPLC)和離子色譜(IC),檢測出超聲波降解對硝基苯酚的中間產(chǎn)物有苯酚、對苯醌、對苯二酚、鄰苯二酚、鄰苯醌、對硝基鄰苯二酚、順(反)丁稀二酸、甲酸、NO_3~-、NO_2~-等,并依此對降解機理進(jìn)行了推導(dǎo)。超聲波降解水中對硝基苯酚符合擬一級反應(yīng)動力學(xué)規(guī)律,對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行了非線性回歸分析,建立了超聲波降解水中對硝基苯酚的速率常數(shù)的經(jīng)驗?zāi)Ｐ?k=0.000165×C_0~(-0.76264)(pH)~(-0.91439)(P)~(1.72456)。 在O_3體系中,考察了不同實驗條件對對硝基苯酚降解效果的影響,結(jié)果表明:提高O_3/O_2氣速、溫度、pH值(pH≤8)及降低初始濃度均能提高對硝基苯酚的去除率,而pH8后pH值對對硝基苯酚的去除率影響不大。通過化學(xué)計量比的測定及利用CO_2在Na_2CO_3—NaHCO_3體系中的吸收反應(yīng)對反應(yīng)器特性參數(shù)液相傳質(zhì)分系數(shù)k_L、單位液相體積的傳質(zhì)面積α的測定,在投加·OH抑制劑TBA時考察了臭氧的直接反應(yīng)動力學(xué),在不投加·OH抑制劑TBA時考察了臭氧總的反應(yīng)動力學(xué)。結(jié)果表明:臭氧與對硝基苯酚反應(yīng)的化學(xué)計量比為3;pH≤3條件下,對硝基苯酚主要通過臭氧的直接反應(yīng)進(jìn)行降解,該反應(yīng)處于慢反應(yīng)動力學(xué)區(qū)域;O_3/O_2氣速和初始濃度的變化對反應(yīng)速率常數(shù)k_D和k_T影響不大,而溫度和pH值影響明顯;不同溫度及pH值(pH≤3)下的k_T的Arrhenius方程為k_T=2209010exp(-10813/RT)[OH~-]~(0.19153),k_D的Arrhenius方程為:
【學(xué)位單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2005
【中圖分類】：X703

【引證文獻(xiàn)】

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3 侯曉婷;劉有智;申紅艷;焦緯洲;馮國琳;白梅;;超聲波/超重力-臭氧法處理DNT廢水的實驗研究[J];火工品;2010年05期

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本文編號：2819278