超聲波-零價鐵協(xié)同降解氯代芳香有機物研究.pdf

1、本文利用超聲波/零價鐵協(xié)同體系降解氯酚類有機物和氯苯類有機物，研究了2,4-二氯酚和間二氯苯等物質在超聲波/零價鐵協(xié)同體系中的降解特性，分別以2,4-二氯酚和間二氯苯為目標污染物，通過單因子實驗，考察了鐵粉投加量、溶液初始pH值、目標污染物初始濃度等因素對降解的影響，對氯酚類物質和氯苯類物質的結構與降解性能的定性關系及其降解動力學進行了初步探討，同時以五氯酚為目標污染物，研究了超聲波與零價鐵的協(xié)同作用機理。
　　 研究結果表明：

2、超聲波和零價鐵有顯著協(xié)同作用，超聲波/零價鐵對五氯酚的降解效率分別高于零價鐵還原降解的處理效率和超聲波氧化降解的效率，且高于二者之和。溶液初始pH值、鐵粉投加量、溶液初始濃度對氯酚類、氯苯類物質在協(xié)同體系中的降解效果有一定的影響：處理2,4-二氯酚（2,4-DCP）時，鐵粉最佳用量為1.2g/L～1.6g/L，低的初始pH值和低的初始濃度有利于2,4-DCP降解；處理間二氯苯時，鐵粉的最佳用量為1.5g/L，當pH=2和pH=10時能得

3、到很好的去除效果，間二氯苯初始濃度越大，其降解率越低。超聲波/零價鐵協(xié)同體系對氯酚類、氯苯類物質的降解符合準一級動力學反應，在同一條件下，五種氯酚的降解速率呈一定的規(guī)律：五氯酚＞2,3,4,6-四氯酚＞2,4,5-三氯酚＞2,4-二氯酚＞2-氯酚，五種氯苯的速率也呈現(xiàn)相同的規(guī)律：1,2,4-三氯苯＞1,2-二氯苯＞1,3-二氯苯＞1,4-二氯苯＞氯苯，即苯環(huán)上的氯取代基越多，降解越容易。對于二氯苯的三種同分異構體而言，不同的構型使被氧化

4、的有效碰撞幾率不同，1,2-二氯苯（O-DCB）在苯環(huán)上帶氧化能力的可被兩個氧原子攻擊的相鄰位置有3個，1,3-二氯苯（M-DCB）可能被攻擊的相鄰位置有2個，而1,4-二氯苯（P-DCB），由于取代基氯原子的對稱分布，使具有氧化能力的可被攻擊的相鄰位置僅為1個，從而被氧化的有效碰撞幾率依次下降，被降解的難度依次增加。
　　 超聲波和零價鐵的協(xié)同作用主要表現(xiàn)為三個方面：其一，鐵粉的粒子效應有助于產(chǎn)生更多的·OH 自由基，并強化傳