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本文分别通过EDTA和Zn-EDTA络合物的超声空化.臭氧氧化(Ultrasound-Ozone,US-O<,3>)降解和活性艳红K-2BP的涡流空化一过氧化氢(Swirling Cavitation-Hydrogen Peroxide,SC-H<,2>O<,2>)降解,研究了空化效应-化学氧化协同降解水中有机污染物的降解机理和降解动力学.
在实验条件下,单独超声(Ultrasound,US)处理难以使EDTA有效降解,但EDTA可以被臭氧氧化降解,EDTA的降解率随着初始浓度的升高而降低,随介质温度降低而升高.增大臭氧流量,EDTA降解率增大.介质酸度对EDTA的O<,3>降解的影响较复杂.当pH<7.0时,随着pH的EDTA的降解率显著增大;当pH>7.0时,随着pH的增大,EDTA的降解率逐渐增大,但增大幅度较小.
臭氧氧化-超声空化协同降解EDTA存在明显的协同效应.提高O<,3>流量能提高EDTA的降解率;介质温度升高,EDTA降解率减小;与O<,3>氧化降解相似,介质酸度明显影响EDTA的US-O<,3>降解.当溶液pH≥7时,EDTA的降解率随着pH值的减小而升高,而当pH>7后,pH值对EDTA降解的影响不大.EDTA初始浓度降低,其降解率升高;超声功率增大,EDTA的降解率增大.Zn-EDTA络合物的US-O<,3>降解效果与EDTA的降解相似.
本文还介绍了一种新型空化发生装置即涡流空化装置的模拟计算及装置设计,并考察了活性艳红K-2BP的SC-H<,2>O<,2>降解效果,结果表明SC-H<,2>O<,2>可有效降解活性艳红K-2BP.活性艳红K-2BP的降解率随介质温度升高而升高;随其初始浓度升高而降低,随着溶液pH值减小,活性艳红K-2BP的降解率升高;H<,2>O<,2>加入量增多或操作压力升高,活性艳红K-2BP的降解率也随之升高.
根据对苯二甲酸(TA)与羟基自由基反应能生成具有特征荧光物质的特性,以TA溶液为荧光探研究了不同处理过程中羟基自由基的生成情况,结果表明在US-O<,3>和SC-H<,2>O<,2>联合降解有机污染物的过程中均有大量羟基自由基存在,说明上述降解过程均为自由基反应机理.