臭氧氧化去除水中敌敌畏的效能及机理研究

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本文以敌敌畏为研究对象,主要研究敌敌畏的检测技术、臭氧及臭氧/过氧化氢联用技术对敌敌畏去除效果和敌敌畏的臭氧化反应历程。 敌敌畏的检测技术涵盖了敌敌畏水样的前处理技术及敌敌畏的GC-ECD检测技术。敌敌畏前处理过程使用乙酸丁酯为萃取溶剂,代替了传统的萃取溶剂二氯甲烷和三氯甲烷,克服了萃取溶剂有毒、对操作人员危害大的缺点;GC-ECD技术的应用,使敌敌畏的检测不再局限于GC-NPD或GC-FPD等专用检测器,使敌敌畏的检测可以在更多的气相色谱实验室实现。 单独臭氧化对敌敌畏的去除率同敌敌畏浓度有关。敌敌畏浓度在0.54μg/L情况下,去除率较低;当浓度达到54μg/L和540μg/L时去除率较高。例如,在臭氧浓度为0.62mg/L情况下,0.54μg/L和540μg/L的敌敌畏水样臭氧化20min的去除率分别为45.7%和99.8%,54μg/L的敌敌畏水样臭氧化13min的去除率达到99.0%。 增加溶液初始pH值和使用O3/H2O2联用技术,都能提高敌敌畏的去除效率,但增幅不明显。例如,反应液pH值分别为5.51和9.01时,1.32mg/L的臭氧氧化0.54μg/L的敌敌畏水样20min,去除率分别为46.1%增加到47%;0.54μg/L敌敌畏水样在臭氧浓度为0.62mg/L时,单独臭氧化和O3/H2O2联合氧化20min的去除率分别为45.7%和46.4%。 敌敌畏去除率同臭氧浓度和反应时间有关。随着臭氧浓度的增加和反应时间的延长,敌敌畏去除率都呈上升趋势。例如,溶液中臭氧浓度为0.62mg/L和1.94mg/L时,54μg/L敌敌畏水样1min臭氧化去除率分别为74.8%和90.1%;当反应时间达到13min时,去除率则分别达到99%和99.4%。但是随着反应时间的延长,敌敌畏去除率增加趋势变小。 臭氧浓度、反应时间及pH值对敌敌畏最终产物Cl-及H+的生成有较大影响。随臭氧浓度的增加,TOC减少的幅度较大。 臭氧氧化敌敌畏可以产生二氯乙酸,二氯乙酸产生量随臭氧浓度、反应时间及pH值的变化而呈上下波动状态,但总的趋势是上升的。 根据GC-MS的分析结果,推断出了DDV臭氧化的可能反应历程。
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