【摘 要】
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烷基苯磺酸盐是类重要的表面活性剂,给人类生产生活带来便利的同时,也对环境造成了威胁。十二烷基苯磺酸钠污水传统的处理方法已得到深入的研究,但都存在着各种各样的问题和缺陷,很难达到满意的处理效果。因此,表面活性剂污水的降解仍将是今后污水治理的一项重要课题。2009年,Licht和Wang提出了STEP理论模型（Solar Thermal Electrochemical Process）。STEP过程是
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烷基苯磺酸盐是类重要的表面活性剂,给人类生产生活带来便利的同时,也对环境造成了威胁。十二烷基苯磺酸钠污水传统的处理方法已得到深入的研究,但都存在着各种各样的问题和缺陷,很难达到满意的处理效果。因此,表面活性剂污水的降解仍将是今后污水治理的一项重要课题。2009年,Licht和Wang提出了STEP理论模型（Solar Thermal Electrochemical Process）。STEP过程是将太阳能、热、电以及电化学过程耦合起来,实现对有机污水的高效氧化处理。此过程中以高温化学过程为核心,利用太阳能的光、电、热效应的协同耦合,将反应能大的、稳定的分子转化为含能分子。STEP过程高效、节能、环保,具有广阔的应用前景。本文首次将STEP技术应用于十二烷基苯磺酸钠污水的处理。以太阳能光热转换为处理过程提供高温环境,光电转换提供反应所需电能。从污染物去除效果、反应能耗等方面进行综合分析,研究了反应温度、外加电压、电流强度、污染物初始浓度与电解质浓度,以及溶液p H值对处理效果的影响,并计算了太阳能STEP技术处理十二烷基苯磺酸钠过程的电流效率。通过气相色谱仪（GC）、红外光谱仪（FTIR）对产物进行表征,对太阳能STEP技术降解十二烷基苯磺酸钠的反应历程进行了推断。研究结果表明,太阳能STEP技术通过光-热-电协同耦合作用可有效地去除十二烷基苯磺酸钠,同时降低反应能耗。处理效果随电流强度、外加电压、电解质浓度与十二烷基苯磺酸钠浓度的增大而增强,反应在酸性条件下效果更佳。进行室外STEP过程的实验研究,进一步证明了太阳能STEP技术有利于十二烷基苯磺酸钠的降解,反应30分钟时,去除率便可达40%左右。动力学分析结果表明:太阳能STEP技术处理十二烷基苯磺酸钠的过程为一级反应,30℃、50℃、70℃与90℃时,反应速率分别为0.00572s-1、0.00724s-1、0.00996s-1、0.01199s-1。电流效率随着温度的升高而增大,90℃时可达53%。红外光谱与气相色谱分析结果表明,STEP化学过程处理十二烷基苯磺酸钠的反应最终生成硫酸盐、水以及CO2。
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