超声及其组合技术处理酚类溶液的研究

发布时间：2020-05-21 14:18

【摘要】：随着工农业生产的发展,进入环境的人工合成物越来越多,其中难生物降解的有机物如多氯酚、多氯联苯、硝基苯、硝基酚类等所占比例日趋增大。特别是氯酚类化合物由于兼有氯离子、酚基团,对人类的毒害和环境污染更是严重。氯酚的毒性随其氯化程度的增加而增加,其中五氯酚(pentachlorophenol,PCP)被广泛用于木材防腐剂、防锈剂、杀虫剂、除草剂等,有剧毒性能抑制生物代谢过程中的氧化磷酸化作用,造成人及动物中枢神经系统,肝和肾的损害,已被《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》列入12种“持久性有机污染物(POP's)”的受控名单中,属于优先控制污染物。由于用普通方法无法同时将此类有害有机物彻底分解,如何治理这些物质已成为国内外研究热点与难点之一。 利用超声空化技术降解水中有机污染物已经引起了世界各国水处理专家的广泛关注,但是目前的研究对象多为低浓度(50ppm)废水。本文以高浓度(100ppm)难降解酚类有机物为研究对象,详细研究了超声空化及其它氧化技术的联用对五氯酚钠溶液和苯酚溶液的降解效果、作用机理和反应过程动力学。较为详细地研究了超声空化与降解助剂(CCl_4)联合用于降解五氯酚钠的效果。特别是将超声空化技术与气升式内循环反应装置联用,考查了不同条件下该工艺对苯酚的降解效果。本文内容分为以下几个方面: 1、在普通夹套釜式反应器中,引入变幅杆式超声发生器,利用水听器—示波器测定声强和声能密度,选择利用紫外分光光度法(波长248nm)作为检测方法。通过超声降解法与恒温水浴(T=60℃,200r/min,t=48h,降解率约为0)法的降解效果比较,得出超声降解法是通过声化学方法达到降解的目的,而不是简单地增强传质性能。为了达到较大的处理能力,五氯酚离子溶液废水的初始浓度定为100ppm,实验发现降解率能够达到100%,即完全降解,此时能耗较高,达到12w/cm~2以上,4小时内输入电能为7kWh。若考虑到减小能耗,当声强4.14w/cm~2的时候,降解率能达到96.7%,4小时内输入电能为1.76kWh,结果亦可令人满意。废水的溶液由碱性逐渐变为酸性,这是由于有机物降解,H从有机链上脱落而减小了溶液的pH值。频率对超声降解五氯酚离子的影响显著,高频超声波的降解效果比低频超声波优越,试验中500kHz超声波的降解效果4倍
【学位授予单位】：南京工业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：X703.1

【引证文献】

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本文编号：2674432