羥基自由基處理水源地突發(fā)性有機污染物的動力學分析

3.79萬字 89頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)

　
摘 要
羥基自由基法在處理難降解有機物方面具有獨特的優(yōu)勢，現(xiàn)已成為水處理領域的研究熱點之一。采用羥基自由基環(huán)境污染物應急處理設備，以苯酚為模擬污染物進行理論和實驗研究，用高效液相色譜儀分析飲用水經(jīng)羥基自由基降解后的中間產(chǎn)物，推測羥基自由基降解苯酚的反應途徑。同時設計單因素實驗，對苯酚進行處理，以苯酚的降解率來評價苯酚的處理效果，并對羥基自由基降解苯酚進行反應動力學分析，為飲用水突發(fā)性有機環(huán)境污染物治理提供一定的理論和試驗依據(jù)。研究結果如下：
（1）用高效液相色譜儀分析模擬苯酚廢水氧化降解的中間產(chǎn)物，以保留時間作為定性依據(jù)，從而確定實驗條件下苯酚氧化降解的中間產(chǎn)物。實驗結果表明，苯酚氧化降解的中間產(chǎn)物為間苯二酚、對苯二酚、對苯醌及順-丁烯二酸及其他酸類物質。推測羥基自由基降解苯酚的反應途徑為：苯酚
對苯二酚+間苯二酚 對苯醌 順丁烯二酸等酸類物質 二氧化碳+水。
（2）同時進行處理量為1.5t/h的羥基自由基處理水源地水質突變飲用水中苯酚的試驗研究，在苯酚濃度為0.984mg/L，羥基比溶液濃度為2.54mg/L，溫度22.8℃，pH值不變的條件下，廢水中苯酚的質量濃度從0.984mg/L降至0.02mg/L，降解率高達98%。
（3）用直接代入法研究該工藝下羥基自由基降解苯酚的反應動力學。直接代入法研究結果表明：采用羥基自由基氧化降解工藝，苯酚的降解基本符合一級反應動力學，其相關系數(shù) ，反應速率常數(shù) 。實驗還發(fā)現(xiàn)：苯酚降解的反應速率常數(shù)隨著羥基比溶液濃度（0.50～2.48mg/L）和溶液溫度（14.2～31.7℃）的增大而提高，而隨著苯酚的初始質量濃度（0.492～3.279mg/L）的增大而減小，即反應速率常數(shù)分別與羥基比溶液的濃度和溫度成正相關，與苯酚的初始質量濃度成負相關。

關鍵字：羥基自由基；苯酚；中間產(chǎn)物；動力學；反應速率常數(shù)