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近年来利用超声波技术处理降解水中的化学污染物尤其是难降解有机污染物的应用取得了很大的进展,它是一项新型的水处理技术,集高温热解、高级氧化以及超临界氧化等多种技术于一身,具有降解效率高、适用范围广,且可以与其他水处理技术联合作用的优点。超声波技术在强化降解或者直接降解水体中有机污染物方面的实验室水平及应用上研究报道也日益增加,取得了许多有价值的研究成果。但是,超声水处理过程存在生成含溴副产物的风险,目前还没有关于超声空化氧化技术在降解水中有机物的过程中生成含溴副产物的系统研究报道,严重影响到了超声水处理技术的实际安全应用,因此本文就超声波水处理过程中无机含溴副产物的生成、对降解酚类物质过的降解及降解酚类物质过程中典型含溴副产物的生成进行了研究。超声空化氧化过程中无机含溴副产物生成的研究发现,在Br-存在条件下,超声空化氧化反应过程中能产生无机含溴副产物BrO3-,产生BrO3-的机理主要是在超声空化作用的作用下,水分子分解产生·OH,·OH与Br-反应生成Br2·-,Br2·-再被·OH进一步氧化,最终生成BrO3-。BrO3-在超声声能密度增大时的生成量有所下降,说明BrO3-进一步生成了BrO4-。在超声波降解酚类物质研究中,选取了苯酚(P)和对硝基苯酚(4-NP)作为研究的目标物。在不存在Br-的条件下,超声对P和4-NP都存在一定程度的降解,但Br-的存在对超声波降解酚类物质具有促进作用,并且降解反应满足拟一级动力学模型。超声对酚类物质的降解途径不仅有·OH氧化途径,还有Br2·-氧化途径。4-NP的性质与P类似,但其憎水性大于P,使得4-NP更容易进入空化泡的气/液界面参与·OH的竞争。声能密度越大,P和4-NP的降解速率越快。当[Br-]0/[P]0为600时,P降解速率最大,当[Br-]0/[4-NP]0为400时,4-NP降解速率最大。在对超声降解酚类物质过程中生成溴代副产物的研究中,其中降解P的产物以2-溴苯酚、4-溴苯酚及2,4-二溴苯酚作为研究的目标物,降解4-NP的产物以2-溴-4-硝基苯酚和2,6-二溴-4-硝基苯酚作为研究的目标物。实验证明,Br-存在条件下,超声降解P有2-溴苯酚、4-溴苯酚及2,4-二溴苯酚生成,降解4-NP有2-溴-4-硝基苯酚和2,6-二溴-4-硝基苯酚生成。且对一溴代酚类物质存在降解,对二溴代酚类物质存在积累现象。超声降解不同初始浓度酚类物质过程中,5种产物的初始生成速率均先增大后减小。5种产物的初始生成速率都是随着声能密度的增大而增大。溴代酚类物质的生成机理主要是:Br2·-通过抽取酚羟基上的氢原子而生成酚氧自由基(HPhO·),然后HPhO·与Br2·-进一步反应生成一溴代苯酚类物质;二溴代苯酚类物质的生成与一溴代苯酚类物质过程类似,即一溴代苯酚类物质与Br2·-反应生成对应的溴代酚氧自由基,两种溴代酚氧自由基再与Br2·-反应生成二溴代苯酚类物质。此外,酚类物质在的氧化之下,还可互相反应生成相应的羟基多溴联苯醚。