臭氧氧化分解2-巰基苯并噻唑的試驗(yàn)研究.pdf

1、2-巰基苯并噻唑（2-Mercaptobenzothiazole，簡(jiǎn)稱MBT）作為橡膠行業(yè)的硫化促進(jìn)劑、選礦行業(yè)的浮選捕收劑、分析行業(yè)的金屬腐蝕抑制劑等被廣泛應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中。近年來(lái)，在工業(yè)、生活和市政污水中均有被檢測(cè)出，由于MBT屬于難以降解的持久性有機(jī)污染物，其潛在的致癌性、致突變性，使其在環(huán)境中的存在及處理引起了廣泛的社會(huì)關(guān)注。目前，國(guó)外開(kāi)始了關(guān)于廢水中殘留的MBT的去除研究，但報(bào)道較少，而國(guó)內(nèi)關(guān)于這方面的研究更是鮮有報(bào)道。

2、
　　本論文以臭氧作為氧化劑，2-巰基苯并噻唑作為目標(biāo)污染物，研究2-巰基苯并噻唑的臭氧氧化分解條件及機(jī)理。首先通過(guò)單因素和正交試驗(yàn)考察了臭氧氧化分解模擬廢水中MBT的影響因素及其效能，并且建立了臭氧氧化模擬廢水中MBT的動(dòng)力學(xué)模型。然后利用GC/MS分析MBT臭氧氧化分解的中間產(chǎn)物，依此推導(dǎo)出氧化分解路徑。主要結(jié)論如下:
　　(1)單因素和正交試驗(yàn)結(jié)果表明:影響臭氧氧化作用的主次順序?yàn)榉磻?yīng)時(shí)間＞臭氧通入量＞MBT初始濃度＞

3、pH，臭氧氧化模擬廢水中MBT的最佳工藝條件為:MBT初始濃度50mg/L，pH=10，臭氧通入量5g/h，在該條件下，臭氧氧化10min，MBT的去除率達(dá)到100％，COD的去除率15％，TOC的去除率是20％，表明MBT雖然完全分解，但未被徹底礦化，生成中間產(chǎn)物。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，臭氧氧化60min后，COD的去除率可達(dá)到87.1％，說(shuō)明可以進(jìn)一步分解中間產(chǎn)物。
　　(2)動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)pH=10，臭氧通入量5g/h時(shí)，

4、改變MBT初始濃度(50mg/L、100mg/L、200mg/L)，反應(yīng)動(dòng)力學(xué)符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型，其常數(shù)k分別為-0.1885min-1、-0.2782min-1、-0.1654min-1,相關(guān)系數(shù)R2分別為0.987、0.985、0.970，對(duì)應(yīng)的一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程分別為Ct=e-0.1885t+3.912、Ct=e-0.2782t+4.605、Ct=e-0.1654t+5.298。當(dāng)MBT初始濃度為50mg/L，臭氧通入量5g/

5、h時(shí)，改變pH值(4、7、10)，一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)常數(shù)k分別為-0.1991min-1、-0.2582min-1、-0.4005min-1,相關(guān)系數(shù)R2分別為0.969、0.998、0.993,對(duì)應(yīng)的一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程分別為Ct=e-0.1991t+4.605、Ct=e0.2582t+4.605、Ct=e-0.4005t+4.605。當(dāng)pH=10，MBT初始濃度為50mg/L時(shí)，改變臭氧通入量(1g/h、3g/h、5g/h)，對(duì)應(yīng)的一級(jí)反

6、應(yīng)動(dòng)力學(xué)常數(shù)k分別為-0.0515min-1、-0.1323min-1、-0.2582 min-1,相關(guān)系數(shù)R2分別為0.991、0.968、0.985,對(duì)應(yīng)的一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程分別為Ct=e-0.0515t+4.605、Ct=e-0.1323t+4.605、Ct=e-0.2582t+4.605。
　　MBT臭氧氧化分解產(chǎn)物的GC/MS分析結(jié)果表明，MBT的氧化分解路徑為:首先2-巰基苯并噻唑分解為苯并噻唑和2-羥基苯并噻唑，隨后