過(guò)硫酸鉀氧化法降解新煙堿類(lèi)農(nóng)藥廢水的研究.pdf

1、過(guò)硫酸根(S2O82-)通過(guò)熱、光、過(guò)渡金屬離子催化、微波活化等方法被激活產(chǎn)生氧化性很強(qiáng)的硫酸根自由基(·SO4-，E0=2.6 V)可以氧化降解多種有機(jī)污染物。本文研究熱活化過(guò)硫酸鉀降解新煙堿類(lèi)殺蟲(chóng)劑吡蟲(chóng)啉、噻蟲(chóng)胺，微波協(xié)同過(guò)硫酸鉀氧化降解噻蟲(chóng)胺，蒸發(fā)-過(guò)硫酸鉀一體法氧化降解呋蟲(chóng)胺廢水，詳細(xì)探究了各種活化條件下的相關(guān)變量如:溫度、pH、S2O82-濃度、無(wú)機(jī)離子濃度、微波輻射時(shí)間、蒸餾體積等對(duì)3種農(nóng)藥降解效果的影響，并通過(guò)自由基探測(cè)實(shí)

2、驗(yàn)檢測(cè)反應(yīng)體系中活性自由基種類(lèi)，用LC-MS或GC-MS檢測(cè)其氧化降解產(chǎn)物，推測(cè)其可能的降解機(jī)理。
　　熱活化過(guò)硫酸鉀降解70％吡蟲(chóng)啉水分散粒劑的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:隨著反應(yīng)溫度的升高，吡蟲(chóng)啉的降解速率不斷加快，過(guò)硫酸鉀氧化降解吡蟲(chóng)啉的反應(yīng)符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，溫度為50℃、60℃、70℃、80℃、90℃時(shí)，吡蟲(chóng)啉的半衰期分別為173.28、101.93、60.80、31.36、20.32min，由阿倫尼烏斯方程得到反應(yīng)活化能為53.29

3、1kJ/mol;隨著過(guò)硫酸鉀初始濃度的增加，吡蟲(chóng)啉的降解速率不斷增大;選擇溫度為80℃，過(guò)硫酸鉀濃度為20mmol/L條件下，pH對(duì)82O82-催化降解吡蟲(chóng)啉的影響不明顯，不同pH降解速率之差僅有1.57％，中性條件下吡蟲(chóng)啉的降解速率略低于酸性和堿性條件;Cl-的加入對(duì)吡蟲(chóng)啉的降解有抑制作用，NO3-對(duì)過(guò)硫酸鉀氧化吡蟲(chóng)啉基本無(wú)影響，HCO3-也輕微抑制吡蟲(chóng)啉的降解，但抑制作用沒(méi)有Cl-明顯;GC-MS檢測(cè)過(guò)硫酸鉀氧化吡蟲(chóng)啉的中間產(chǎn)物主要

4、有6-氯煙酰胺和2-氯吡啶。
　　熱活化過(guò)硫酸鹽降解噻蟲(chóng)胺的動(dòng)力學(xué)研究:探討了多種影響因素對(duì)熱激活過(guò)硫酸鉀技術(shù)降解噻蟲(chóng)胺的影響，并檢測(cè)反應(yīng)體系中的活性自由基種類(lèi)。結(jié)果表明，過(guò)硫酸鉀氧化降解噻蟲(chóng)胺的反應(yīng)符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程，溫度為30℃、40℃、50℃、60℃、70℃時(shí)，噻蟲(chóng)胺的半衰期分別為8058.13、990.00、150.65、35.00、18.00min，由阿倫尼烏斯方程得到反應(yīng)活化能為124kJ/mol。增大S2O82-

5、初始濃度，噻蟲(chóng)胺的降解速率迅速增大;選擇溫度為60℃，S2O82-初始濃度為20mmol/L條件下，pH=4.6時(shí)降解率達(dá)到最大，并且酸性和中性條件下噻蟲(chóng)胺的降解率都稍高于堿性條件;酸性和中性水溶液中Cl-的存在抑制了噻蟲(chóng)胺的降解，堿性溶液中低濃度Cl-促進(jìn)噻蟲(chóng)胺降解;HCO3-的存在抑制噻蟲(chóng)胺的降解效果;自由基探針實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了反應(yīng)體系中同時(shí)存在·SO4-和·OH兩種自由基，酸性和中性條件下，以·SO4-為主，堿性時(shí)·OH含量較多。

6、>　　微波輔助過(guò)硫酸鉀氧化技術(shù)降解噻蟲(chóng)胺，主要考察了微波輻射時(shí)間、過(guò)硫酸鉀初始濃度、pH、以及Cl-和HCO3-對(duì)煙堿類(lèi)殺蟲(chóng)劑噻蟲(chóng)胺降解效果的影響，同時(shí)通過(guò)對(duì)照實(shí)驗(yàn)討論微波活化作用的效果。結(jié)果表明，微波/過(guò)硫酸鹽體系中，微波熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)共同促進(jìn)自由基的形成，隨微波輻射時(shí)間的延長(zhǎng)，噻蟲(chóng)胺降解率增大;增加過(guò)硫酸鉀用量可以提高噻蟲(chóng)胺降解率;酸性pH條件比堿性條件降解效果好，當(dāng)pH=4.5時(shí)，噻蟲(chóng)胺的去除率較大;單獨(dú)微波與單獨(dú)過(guò)硫酸鉀作用下

7、噻蟲(chóng)胺基本不降解。水溶液中Cl-和HCO3-的存在對(duì)微波活化過(guò)硫酸鉀降解噻蟲(chóng)胺均有抑制作用。LC-MS檢測(cè)中間產(chǎn)物主要為N-(2-氯-1，3-噻唑-5-基甲基)-N-甲基胍和2-氯-5-氨基甲基噻唑。
　　蒸發(fā)-過(guò)硫酸鉀一體法降解呋蟲(chóng)胺廢水實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示反應(yīng)體系中呋蟲(chóng)胺初始濃度固定時(shí)，隨著過(guò)硫酸鉀濃度的增加，呋蟲(chóng)胺降解效率增大，蒸發(fā)冷凝液(出水)COD值變小;蒸發(fā)溶液體積越大，出水COD值越小;隨著初始pH的增大，出水COD值