超聲波-零價(jià)鐵協(xié)同降解氯代芳香有機(jī)物研究.pdf

1、本文利用超聲波/零價(jià)鐵協(xié)同體系降解氯酚類有機(jī)物和氯苯類有機(jī)物，研究了2,4-二氯酚和間二氯苯等物質(zhì)在超聲波/零價(jià)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(biāo)污染物，通過(guò)單因子實(shí)驗(yàn)，考察了鐵粉投加量、溶液初始pH值、目標(biāo)污染物初始濃度等因素對(duì)降解的影響，對(duì)氯酚類物質(zhì)和氯苯類物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與降解性能的定性關(guān)系及其降解動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了初步探討，同時(shí)以五氯酚為目標(biāo)污染物，研究了超聲波與零價(jià)鐵的協(xié)同作用機(jī)理。
　　 研究結(jié)果表明：

2、超聲波和零價(jià)鐵有顯著協(xié)同作用，超聲波/零價(jià)鐵對(duì)五氯酚的降解效率分別高于零價(jià)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(duì)氯酚類、氯苯類物質(zhì)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(shí)，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(shí)，鐵粉的最佳用量為1.5g/L，當(dāng)pH=2和pH=10時(shí)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(jià)鐵協(xié)同體系對(duì)氯酚類、氯苯類物質(zhì)的降解符合準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)反應(yīng)，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(duì)于二氯苯的三種同分異構(gòu)體而言，不同的構(gòu)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(gè)氧原子攻擊的相鄰位置有3個(gè)，1,3-二氯苯（M-DCB）可能被攻擊的相鄰位置有2個(gè)，而1,4-二氯苯（P-DCB），由于取代基氯原子的對(duì)稱分布，使具有氧化能力的可被攻擊的相鄰位置僅為1個(gè)，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(jià)鐵的協(xié)同作用主要表現(xiàn)為三個(gè)方面：其一，鐵粉的粒子效應(yīng)有助于產(chǎn)生更多的·OH 自由基，并強(qiáng)化傳