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臭氧氧化降解水中苯酚的功效和动力学

2021-02-27 13:06:59浏览: 180次 来源:网络整理 作者:佚名

Acta Petroleum(Petroleum Processing)2012年8月Acta PETR()I.El sI NI cA(PETR()I,EuMPR()cEssI NG sEcTI()N)第28卷第4期商品编号:-l 001-8719 (201 2) 04-0683-08臭氧在水中氧化降解苯酚的有效性和动力学杨德敏1.2'王冰2,袁建梅2(1.重庆市地质矿产资源研究所重庆市外矿与矿山环境重点实验室重庆400042; 2。重庆市研究中心煤炭资源与安全开采国家重点实验室,重庆40004 2)摘要:常温常压下臭氧氧化降解废水中苯酚的效率,反应动力学及影响因素结果表明,臭氧用量为8.50 mg,当苯酚的初始质量浓度为100 mg / L,初始pH值为11,反应时间为40 min时,臭氧的降解效果最好。对苯酚的影响,苯酚从100 m减少g / L至0.35 mg / L。降解率达到99.65%;自来水背景比去离子水背景更有利于水中苯酚的臭氧氧化降解。在上述实验条件下,臭氧对苯酚的降解遵循明显的拟一级反应动力学。相关系数R2 = 0.9929。表观反应速率常数F. 1.06×10_3 s〜。

实验还发现,苯酚降解的表观反应速率常数随臭氧剂量(4.25-8.50 mg / min)的增加而增加,臭氧剂量为8.50 mg / min。达到最大值1.06×101 s〜;随着苯酚初始质量浓度(100〜250 mg / L)的增加,表观反应速率常数从1.06×10.3 s“降低至o。39×l o_3 s-1;随着初始pH值的增加溶液(5〜1 1))的表观反应速率常数从0.22×10-3 s_1增加到1.06×10-3 s〜。关键词:臭氧氧化;苯酚;降解效果;影响因素;动力学;表观反应速率常数;中文文献分类号:X703 .1文件识别码:Adoi:10.3969 / j -i ssn.100 Bu 8719. 2012.04.026D酚醛塑料的效率和臭氧分解动力学,W GBi n92 ,YU ANJ i anam ei 2(1. C ^吃g斫ng KPy Ln60r口D臭氧氧化苯酚,E。rDgP“ i fM frnf例如,nfi Dn delete d M i村庄PE“端口r0线路状态P” f,C ^ D玎g端口i ng J“” f}”放置D,G,端口gy n处理d M i HP,端口f RPso,“ RfPj,(1 ^ D桶g口f月g400042。(1 ^ i,捕获; 2.将gRPs负rc ^&H泵送至gq,Sfnf具有KPj,Ln6Dr fory o,c04f RPso” rffs口nd Sn ^ wonni玎g,c ^ ozhugkoui Hg400042,c ^ i月)耐火性,科学性以及在ERBYZONATI工艺中酚醛新品的影响因素。结果表明,在臭氧剂量为8.50 mg / min的情况下,工艺中的ONOSONATE是对苯酚的最有效的影响。苯酚的浓度为100 mg / L,pH值为11,反应时间为40分钟,其中苯酚的降解率为99.65%,而苯酚的浓度按规定到0.35 mg / L。在上述条件下,苯酚的效率会降低,而酚醛树脂的降解率要高于后者。首先,与O.9991的系数R2相关的基尼奇系数,其额定点w为1.01×10一3 s〜。臭氧剂量增加(4.25-8.50 mg / min)时,表观的苯酚降解率在臭氧剂量为8.50mg / min时达到1.06×10一3s一1的最高浓度,并且从1.06×10一降低苯酚浓度(100-250 mg / l)增加时,3s一1至0.39×10一3s一1。

),并在pH值(5-1 1))的范围内消耗了0.22×10一3。实验证明,表观值从1到1.06×l O一3 s 1比率收稿日期:20l -06-07通讯:杨德民,男KU酷游官网 ,硕士,石油和页岩气田废水处理理论与技术研究,水处理高级氧化技术等IE-m ail tyangdem i n8628@163.com Wanfang Data 684 Acta Petroleum(Petroleum Processing)第28卷苯酚的pH值取决于水溶液的使用量,但需加重酚醛的降解性,而臭氧化作用则需通过臭氧处理关键参数:臭氧;苯酚;降解效率;影响因子;动力学;表观反应性酚类化合物是一种重要的化学工业原料材料广泛用于石油化工,炼油,化工,制药,造纸,纺织印染采矿,冶炼和炼焦行业。

这些工业和采矿企业的生产和运营过程中排放的各种难降解和有毒的有机工业废水都含有大量的酚类物质。这种废水称为含酚废水。它不仅水量大,成分复杂,剧毒,持久性强,污染严重,而且少数具有“三因”作用[1]。目前,传统的含酚废水处理技术或方法主要包括有机萃取,吸附法和生物法,这些都有一定的缺陷或问题。有机萃取方法可能导致有机溶剂的流失并造成二次污染。吸附法中的吸附柱容易被高浓度的苯酚渗透,加工成本高,还存在吸附剂再生的问题。生物方法需要酚类的浓度一般低于100 mg / L,其他有毒有害污染物(如重金属离子,甲醇,苯,氯苯和无机物等)也有一定要求,因为这些物质可能会破坏微生物细胞的正常结构并引起细菌人体中的功能酶已经退化并丧失了活性,这对生态环境造成了严重危害,也给水污染控制带来了严峻挑战'5]。因此,探索高效,经济,节能的新型含酚废水处理技术已成为国内外学者最重要的课题之一。近年来,臭氧氧化技术具有反应速度快,选择性低,处理效率高,降解彻底,无二次污染,操作简单,应用范围广等特点,已成为水污染控制与处理领域的热门技术[ 6]。臭氧氧化具有两个重要特征。一种是在酸性条件下臭氧分子的直接氧化。另一种是臭氧在碱性条件下分解,产生用于间接氧化的高活性,强氧化性羟基自由基(·()H)。

。自由基可以与许多有机物质或官能团发生反应,如加成,取代,电子转移,键断裂等,最终将水体中难降解且有毒的有机大分子氧化为低毒或无毒的有机大分子。 -有毒的小分子或无机物。水质已净化。大量研究表明[9.1“。臭氧对某些难降解的有毒有机物具有良好的去除效果臭氧氧化苯酚,例如多氯联苯,硝基苯,对氯苯甲酸,苯并三唑和微囊藻毒素-LR等。为了更好地理解和掌握苯酚的臭氧降解特性,在本实验中,计划使用臭氧方法降解模拟废水中的苯酚,并研究苯酚的初始浓度,臭氧的剂量和初始浓度。 pH值,反应时间,不同水质背景和其他因素对苯酚的臭氧降解的影响,以探讨苯酚的臭氧氧化降解动力学和臭氧剂量,苯酚的初始质量浓度以及溶液的初始pH值和表观反应速率常数的其他因素预计将提供一些基本的实验数据和理论,用于使用臭氧降解实际的含酚 废水。 l实验部分1.1材料采用UPC-Ⅲ-40L净水器(成都超纯技术有限公司)生产的去离子水,制备所需质量浓度的含酚废水进行试验。制备臭氧的原料是碘量法,是纯氧(99.2%,成都新菊化工有限公司)和CFJ-5臭氧发生器(成都史塔克测控工程有限公司)。确定气相中的臭氧浓度。苯酚,氢氧化钠,硫酸亚铁铵,硫代硫酸钠,重铬酸钾,硫酸银,铁氰化钾和4-aminoantibi Lin等。都是成都科龙化学试剂厂生产的分析试剂。

将实验所用的玻璃仪器全部浸入浓硫酸-重铬酸钾洗剂中,然后依次用自来水和去离子水洗涤几次。 1.2实验装置和方法实验装置如图1所示。臭氧氧化实验在直径50 mm,高度600 mm,有效体积700 m L的自制有机玻璃反应器中进行。实验之前,将反应器用自来水洗涤,然后用去离子水洗涤几次,以除去反应器中可能消耗臭氧的干扰组分。在实验过程中,一次将准备好的500毫升苯酚废水转移到反应器中,连接设备,并检查设备的气密性。使用连续的臭氧定量给料过程,臭氧通过微孔曝气头进入反应器并与水溶液混合,从而发生气液两相反应。臭氧剂量由流量计精确地封闭在臭氧管线上。臭氧氧化实验装置方案实验目标靶标-纯氧; 2现在是氧气表; 3a()区生成或4a Rotam等。 5 a Reacti∞col n; 6个要素; 7生效; Fi气体排放量:9 a Kl解决方案(2%)万方数据阶段4臭氧氧化降解水中苯酚的效率和功率了解685测量结果,臭氧尾气被2%KI溶液吸收。

在臭氧浓度稳定后开始计时,并每10分钟取样以进行指数分析。在取样o之前,向取样烧杯中添加少量。用05mol / L的硫代硫酸钠溶液停止样品中的氧化反应。 1.3分析方法用4-氨基安替比林法测定苯酚的浓度,并用公式(1) .y-1- [Phen01] ./ [Phen01]。 1),[Phen01]。和[Phen01]是苯酚的初始质量浓度和反应时苯酚的质量浓度,mg / L。PH S-25数字显示pH计(上海精密科学仪器有限公司, (1) 2结果与讨论2.1苯酚降解效果的影响因素)在臭氧条件下(0 3)剂量的苯酚)研究了苯酚的初始质量浓度。 8.50 mg / min和pH值为11浓度对臭氧降解苯酚的影响,获得[Phen01]亚博yabovip2020进入 ,/ [Phen01]。f曲线如图2所示。苯酚的质量浓度对苯酚的降解效果有很大的影响。苯酚的降解在150-250 mg / L的范围内,苯酚的降解率在68.39%至77.42%的范围内,相对较低;当苯酚的初始质量浓度为100 mg / L时,反应时间为20分钟时,苯酚的降解率较低。苯酚降解率达到80.89%,在40min反应中苯酚的降解率达到最大值,达到99.65%。与前者相比,最大增长幅度为31.26%。

推测这是由于在定量臭氧剂量下臭氧对相应的低浓度苯酚废水(臭氧与苯酚的质量浓度比为0.85,小于1.0)具有更好的降解效果。苯酚废水的浓度为2.1.1,/ ml圆2 [Phenon / [Ph as oI]]曲线[Phen01],/ [PhenoI] -fFIg含苯酚废水的初始质量浓度不同。浓度为2时臭氧分解为苯酚-苯酚的曲线2 3) = 8.50 mg / min IpH = 11 If = 40 mi“降低苯酚的降解速率。可以通过增加臭氧来添加以提高降解效果考虑到处理成本和降解效果,本实验选择苯酚的初始质量浓度为100 mg / L 2.1.2臭氧的剂量为苯酚的初始阶段质量浓度为100 mg / L / I。在pH为11的条件下,臭氧剂量(0。剂量为4.2 5、 6.3 8、 8.50 mg / min)对臭氧降解苯酚的作用,得到[PhenoI],/ [Phen01]。

一-f曲线显示在图3中。图3 [Phenol] r / [PhenoI] o-f曲线[Poneol / [PhenoI] o-fcurv PoneFg]。代表nt连接的饲料降解3价的苯酚[phen01] o = 100mg / L; pH = 11 If = 40 min从图3可以看出,含苯酚的废水苯酚的降解率随臭氧剂量的增加而增加。在40分钟的反应中,三种臭氧剂量下苯酚的降解率分别为68.47%,78.96%和99.65%。这是因为增加臭氧的剂量可以有效地改善臭氧的传质效率。提高水溶液中臭氧的浓度,从而促进水溶液中臭氧的分解,并通过·()H非选择性和强氧化性来降解苯酚亚博视频 ,从而产生大量的o oH,导致苯酚的降解。其降解率[l—引。因此,在该实验中,最佳的臭氧剂量为8.50 mg / min。 2.1.3在苯酚的初始质量浓度为100 mg / L,臭氧的剂量为8.50 mg / min的条件下研究溶液的初始pH值,不同初始pH值对降解的影响研究了臭氧对苯酚的分解,得到了[Phen01],/ [Phen01]。 f曲线如图4所示。从图4可以看出,随着废水初始pH值的增加,臭氧对含酚废水中苯酚的降解率逐渐增加。在酸性条件下(pH值5),苯酚的降解率为48.18%,在中性条件下(pH值7)为66.57%),在碱性条件下(pH值7)为66.57%)。

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