化学/高级氧化技术对除草剂类农药中间体的处理研究

来源 :中国地质大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:shaoping6868
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3,4-二氯三氟甲苯(3,4-DCBTE)和间羟基苯甲酸是典型的除草剂类农药中间体,生产过程中副产物较多,排入环境中易造成严重污染。本文通过Fenton试剂氧化法、活性炭催化过氧化氢氧化法、KMnO4/PAC联用法、O3氧化法和过硫酸钾氧化法等化学/高级氧化技术处理研究两种目标污染物,得出结果如下:1.Fenton氧化法降解3,4-DCBTE在H2O2投加量为2.67g/L、温度为20℃、H2O2/Fe2+配比为15、pH为3的最优条件下反应2h去除率高达93.1%。结合数据分析结果,推测3,4-DCBTE最终被氧化生成氯苯;相对而言,间羟基苯甲酸更易被Fenton氧化降解,最优条件下,60min即可去除98.2%。2.活性碳催化H2O2降解3,4-DCBTE在最优条件(H2O2投加量为0.85 g/L、2g/L GAC、pH为3、温度为30℃)下反应90min可去除99.9%;在最优条件(pH为3、0.87g/LH2O2投加量、1g/LGAC、温度为30℃)下反应80min,间羟基苯甲酸的去除率可达96.7%。3.KMnO4/PAC氧化处理3,4-DCBTE实验中,单独使用KMnO4的最佳反应条件为KMnO40.5 mg/L、pH为3、温度为30℃,单独使用PAC的最佳投加量为0.3g/L,两者联用可以在KMnO4为0.5mg/L、PAC为0.1g/L时,可达到完全去除:该方法氧化处理间羟基苯甲酸时,单独使用KMnO4的最佳反应条件为75mg/LKMnO4、pH为3、温度为30℃,单独使用PAC的最佳投加量为0.5g/L,两者联用KMnO4浓度为25 mg/L、PAC为0.5g/L时,可完全去除。4.O3氧化 3,4-DCBTE 在通气量 0.05m3/h、pH 为 3、H2O2 0.11 g/L 时,1min左右可完全去除;O3氧化间羟基苯甲酸在通气量0.025m3/h、pH为3、0.028g/L H2O2时,5min左右可完全去除。5.Fe2+/K2S2O8氧化去除 3,4-DCBTE在pH 为 7、135 mg/L S2O82-、2.8 mg/L Fe2+、30℃时反应2h,去除率可达93.6%;Fe2+/K2S2O8氧化去除间羟基苯甲酸在pH为7、270mg/LS2O82-、2.8mg/LFe2+、温度为30℃时反应1h即可完全去除。6.Fenton处理两种物质均符合一级反应动力学,活化能分别为16.15、11.12 kJ/mol;活性炭催化H2O2降解符合一级反应动力学,活化能分别为27.61、56.99 kJ/mol;KMnO4氧化处理3,4-DCBTE反应符合二级动力学,反应活化能为27.38 kJ/mol,KMnO4氧化处理间羟基苯甲酸反应符合一级动力学,反应活化能为12.08 kJ/mol;O3氧化、O3/H2O2氧化去除均符合一级反应动力学;Fe2+/K2S2O8氧化两种物质反应均符合二级动力学,活化能为40.74、28.60kJ/mol。
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