渦流空化效應—化學氧化協(xié)同降解水中有機污染物的研究.pdf

1、本文分別通過活性艷紅K-2BP的渦流空化效應—過氧化氫(SwirlingCavitation—HydrogenPeroxide，SC—H2O2．)和渦流空化效應—Fenton試劑(SwirlingCavitation—Fenton，SC—Fenton．)降解，研究了渦流空化效應—化學氧化協(xié)同降解水中有機污染物的降解機理和降解動力學。 使用CFX軟件進行了渦流形成的模擬計算，結果表明當渦流倉狹縫寬度為0.2mm、狹縫長度100mm

2、、渦流倉內徑10mm時最適于渦流的形成，能在渦流倉中得到較大面積壓力低于水的蒸汽壓的區(qū)域。除此以外，出口擋板的距離也對空化效應有影響，在35mm時可以得到最大的空蝕量。 考察了偶氮染料活性艷紅K-2BP的SC—H2O2降解效果，結果表明SC—H2O2可有效降解活性艷紅K-2BP，符合一級動力學過程?；钚云G紅K-2BP的降解率隨著溶液初始pH值減小而升高，隨其活性艷紅K-2BP初始濃度升高而降低；H2O2加入量增多或操作壓力升高，

3、活性艷紅K-2BP的降解率也隨之升高。 根據對苯二甲酸(TA．)與羥基自由基反應能生成具有特征熒光物質的特性，以TA溶液為熒光探針研究了實驗過程中羥基自由基的生成情況，結果表明在SC—H2O2聯(lián)合降解有機污染物的過程均有大量羥基自由基存在，說明上述降解過程為自由基反應機理。 在實驗條件下，單獨渦流空化效應(SwirlingCavitation，SC．)處理難以使有機染料有效降解，但添加少量Fenton試劑可以使有機染料的

4、降解率大幅度提高。本文分別以活性艷紅K-2BP和酸性品紅為模擬有機染料污染物，利用渦流空化效應—Fenton試劑協(xié)同氧化降解有機染料，研究了H2O2濃度、Fe2+濃度、溶液初始pH值、操作壓力和有機染料的初始濃度等因素對有機染料降解效果的影響，并對Fenton試劑強化渦流空化降解有機染料的動力學進行了研究。 采用SC—Fenton法處理活性艷紅K-2BP的最佳實驗條件為：H2O2與Fe2+的濃度比為4：1，溶液pH4.0，渦流壓

5、力0.8MPa時，經過70min反應，降解率可達91.81％，比單獨使用Fenton試劑時降解率提高了26.97％。 采用SC—Fenton法處理酸性品紅的最佳實驗條件為：H2O2與Fe2+的濃度比約為5：1，溶液pH4.0，渦流壓力0.8MPa時，經過70min反應，降解率可達98.15％，比單獨使用Fenton試劑時降解率提高了23.76％。 實驗發(fā)現：降低反應溶液的pH值有利于提高降解率；壓力越大降解率越高；有機染