紫外光氧化消解循环水中的有机磷阻垢剂

发布时间：2020-10-26 00:41

　　 有机磷阻垢剂是一种重要的含磷化合物,被广泛应用到循环冷却水系统中,为防止因管道结垢而造成的管道腐蚀。然而,循环水中的有机磷阻垢剂利用普通的生化法很难快速去除,直接或间接排放工业废水,会造成水体环境中磷浓度升高,从而形成富营养化等比较棘手的生态问题。因此,通常情况下先将有机磷物质消解转换成无机磷酸盐,再结合其他工艺去除。传统的有机磷消解方法有硝酸-高氯酸消解法、微波或超声波消解法,但是此类具有方法消解时间过长,容易产生对健康有害的二次污染物,且消解的终点不易确定,会造成测定结果的误差等缺点。为弥补上述方法的不足,本试验采用紫外光-过硫酸钠氧化法消解,钼蓝比色分光光度法测定有机磷阻垢剂中的磷,并且确定了消解的最佳试验参数,并讨论了循环水中共存离子的影响。主要结论如下:(1)本试验研究了不同浓度的ATMP、EDTMPA、DTPMPA、PBTCA在365 nm波长下紫外消解装置中的最优消解条件。四种不同的有机磷阻垢剂的消解趋势基本相同,在同质量浓度的氧化剂中,以过硫酸钠氧化效果最好;有机磷阻垢剂的消解与氧化剂用量的关系略有不同,其中,消解AIMP时Na2S2O8溶液的使用浓度为 1.0 g/L,EDTMPA 需 0.8 g/L,而 DTPMPA 和 PBTCA 仅需 0.6 g/L；ATMP和EDTMPA的最佳消解时间为8 min;而DTPMPA和PBTCA消解较为快速,光照时间仅为6 min后,溶液消解基本趋于稳定:消解率基本不受pH影响,无需调节初始pH;各有机磷阻垢剂最终消解率也略有不同,ATMP降解率约为95%左右,EDTMPA和DTPMPA的降解率可达97%,而PBTCA最高为98%以上。(2)在254nm的10W紫外灯照射下,同质量浓度的氧化剂同样以过硫酸钠的氧化效果最佳;溶液的初始pH值对反应几乎无影响,同样无需调节pH;氧化剂用量对反应的影响与365 nm的高压汞灯相比稍有差别但差别不大,254nm波长下有机磷阻垢剂的最佳氧化剂投加量均为0.8 g/L;但有机磷样品在短波紫外线下消解快速,基本2.5分钟反应完全,平均消解率可达97%以上,消解效果稳定良好。考虑到能耗与成本问题,本试验选取254 nm波长的紫外灯为消解装置。(3)本试验还研究了该方法的精密度、加标回收率以及检出限,通过精密度试验与加标回收实验结果可知,该方法检出限为0.00179 mg/L,且此方法精密度高,试验重现性良好。(4)以PBTCA水溶液为例,探究了循环水中四种主要离子对消解率的影响。钙离子、镁离子、硫酸根离子对有机磷的消解几乎不产生影响,最终消解效果良好,氯离子对有机磷的紫外光氧化消解有明显的抑制作用,且氯离子浓度越高有机磷水处理剂的消解率越低。综上所述,本试验所采取的紫外光氧化法消解循环水中的有机磷阻垢剂,无需调节水体PH,操作步骤简单、快速,测定结果准确,为工业循环水系统中有机磷的处理提供了一种可能性。
【学位单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：X703
【部分图文】：

图３－１?（ａ）不同氧化剂降解ＡＴＭＰ效果图??３－１?（ａ）中数据可以看出，随着消解时间的增长，ＡＴＭＰ的消当用过硫酸钠与过硫酸钾为氧化剂时，反应可到达平衡状态，长；当以双氧水为氧化剂时消解效率低下，但后期仍有缓步上以双氧水为氧化剂时ＡＩＭＰ消解效率与反应时间的关系，本至半小时，结果发现，消解效率比１４ｍｉｎ时有所增加，但增加幅沿２５２〇８、１＜：设０８的消解效率，故此处不再用图表示。同质量氧化速率高于硫酸钾，且比过硫酸钾更早达到平衡状态，双氧氧化速率非常缓慢；以１．０?ｇ／Ｌ．的过硫酸钠溶液为氧化剂时，可达９５％，同质量浓度的过硫酸钾为氧化剂时，消解率达到９２为氧化剂时，消解率最高仅为２１％，空白样为不添加氧化剂时，射，其结果显示，有机磷阻垢缓蚀剂基本不消解。考虑到双氧水

图３－１?（ｂ）不同氧化剂降解ＨＤＴＭＰＡ效果图??（ｂ）可以看出，在使用液浓度为１?〇?ｍｇ／Ｌ的ＥＤＴＭＰＡ体酸钾的作用效果相差较大，过硫酸钠的反应速率明显高于钠的作用效果相比于图（ａ）来说，图（ｂ）开始的消解速解率相差不大，ＥＤＴＭＰＡ的消解率有９７％以上，消解效因可能是ＥＤＴＭＰＡ使用液的浓度低于ＡＴＭＰ，磷含量相。双氧水的氧化效果对比Ｕ）也有所増强，但相较于过化效果仍然不佳，消解率最高为７〇％，综合考虑，选取过剂。??１Ｃ）??勝?．?？?＇?ｓ?ｔ?＿?１??＊?▲??

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本文编号：2856219