UV/Fenton工艺降解六氯苯的性能及机理探讨

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六氯苯(HCB)是联合国环境保护署(UNEP)首批加以限制禁用的12种POPs之一,是一种在环境中广泛存在的有毒有害难降解氯苯类化合物。我国历史上曾经生产超过300,000吨含六氯苯的产品,且目前仍未完全停止生产。六氯苯能够导致生物体内内分泌紊乱、生殖及免疫机能失调、发育紊乱以及癌症等严重疾病,会对环境及人体健康造成很大危害。因此,研究其有效去除技术有重要意义。本文以紫外光助Fenton工艺为例,以六氯苯为目标物,系统研究其去除效果、影响因素以及降解机理,推导可能的降解路径。研究结果如下: ①六氯苯在过氧化氢(30%)投加量为1mmol/L,硫酸亚铁投加量0.2mmol/L,pH=3,36W紫外灯的辐照下,经过60min的反应,浓度为0.2 mg/L的六氯苯去除率达到90.4%;提高温度能显著缩短反应时间。 ②废水中常见离子cl—、PO43-对UV/Fenton体系下降解六氯苯有抑制作用,CO32-影响较小;Fe3+对六氯苯降解起促进作用。 ③动力学研究表明六氯苯的降解符合准一级反应方程。升高温度能提高反应速率常数,在温度小于75℃时,用一级反应动力学拟合吻合。 ④投加抑制剂异丙醇考察对羟基自由基的捕捉以及对六氯苯降解的影响;以水杨酸为捕捉剂,通过间接方法确定羟基自由基的产率。定量测定羟基自由表明,反应体系中只加入铁催化剂,无羟基自由基的产生,只加入过氧化氢,产生量很少;同时加入铁催化剂和过氧化氢时,能够产生羟基自由基,且随着过氧化氢投加量的增加,体系中产生的羟基自由基浓度不断增大。 ⑤借助GC、HPLC及GC/MS等仪器分析,研究六氯苯降解机理。中间产物主要是五氯苯、四氯苯等低氯苯类化合物以及五氯苯酚、二氯苯酚等低氯羟基苯酚类化合物;随后这些中间产物进一步降解生成小分子有机物甲酸、乙酸和乙二酸等。
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