化学氧化法治理地下水中氯代烃的研究

来源 :中国地质大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaxia904
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随着经济的迅猛发展,氯代烃类化工产品的大量合成和使用,地下水氯代烃污染的治理已成为当今世界研究的热门领域。本研究以化学氧化为基础,以自制的高锰酸钾和新型氧化剂为氧化剂,以地下水中常见的挥发性氯代烃(1,1-DCE、TCE和PCE)为目标污染物,通过间歇反应实验的方法,对氧化剂氧化去除氯代烃的效果、动力学及主要影响因素等进行了研究,并对氧化机理进行了初步探讨。研究结论如下:(1)高锰酸钾对1,1-DCE、TCE和PCE的氧化去除反应均符合一级动力学方程,最优实验条件下反应速率常数分别为0.3824 min-1、0.1718 min-1和0.0090 min-1,半衰期分别为1.81 min、4.03 min和77.02 min。新型氧化剂氧化去除1,1-DCE和TCE的反应也符合一级动力学方程,最优实验条件下反应速率常数分别0.4003 h-1和1.3364 h-1,半衰期分别为1.73 h和0.51 h;新型氧化剂氧化去除PCE的反应符合二级动力学方程,最优实验条件下反应速率常数为0.0570 h,半衰期为12.16 h。(2)pH值的变化对高锰酸钾去除1,1-DCE、TCE和PCE的反应速率没有明显影响;新型氧化剂去除TCE的反应速率在pH为中性附近时最大,其后无论pH升高或降低反应速率均减小,并且反应温度越高,受pH的影响越明显。随着温度的升高高锰酸钾去除1,1-DCE、TCE和PCE的速率都有所增加,反应活化能Ea分别为44.37 kJ/mol、52.96 kJ/mol和57.12 kJ/mol;新型氧化剂去除1,1-DCE、TCE和PCE的反应速率也随温度的增高而增大,反应活化能分别为59.45 kJ/mol、119.64 kJ/mol和55.37 kJ/mol。离子强度范围在0~0.2 mol/L时,高锰酸钾去除1,1-DCE、TCE和PCE的反应速率不受明显影响;新型氧化剂去除TCE的反应速率随离子强度的增加而减小。随着高锰酸钾浓度的增加,其对1,1-DCE、TCE和PCE的去除速率明显增加,并且在高锰酸钾过量的条件下,高锰酸钾的反应级数为一级,即反应速率常数与高锰酸钾浓度呈线性相关。(3)在高锰酸钾过量的情况下,能将1,1-DCE、TCE和PCE最终氧化为无机含碳化合物和水,从而不会引起二次污染。
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