臭氧和高铁酸盐氧化降解水中四溴双酚A的效能与机制
发布时间：2022-12-22 20:59
四溴双酚A（TBBPA）是全球产量和使用量最大的溴系阻燃剂,该物质具有多重毒性,如随废水排入环境中,会对受纳水体安全构成威胁。针对水中TBBPA潜在污染问题,目前已有学者研究臭氧氧化工艺降解TBBPA,虽然有一定的去除效果,但缺乏对中间产物、降解机制、生物毒性等系统研究,且该臭氧氧化工艺存在潜在溴酸盐生成等风险。而近年来逐渐受关注的高铁酸盐氧化工艺,已被证实对多种难降解有机污染物具有良好的处理效果,但目前关于该工艺处理TBBPA的研究基本处理空白。同时,已有少量研究表明,两者联用工艺可以更好的促进有机物的降解。因此,本论文在分别研究臭氧和高铁酸盐两种氧化工艺对TBBPA的降解效能与机制的基础上,进一步考察联用工艺处理TBBPA的效能与机制,为降解水中TBBPA提供更多选择性。研究了臭氧氧化降解TBBPA的效能与机制。实验结果表明,臭氧氧化工艺可快速、高效地降解TBBPA,当臭氧浓度为2.0 mg/L时（p H为7.0）,仅需2 min即可完全降解1.0 mg/L的TBBPA;该工艺同时表现出较高的脱溴水平,反应30 min后脱溴率即可高达65%。但该工艺处理过程也存在较高溴酸盐生成风险...
【文章页数】：161 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题来源及研究背景
1.1.1 课题来源
1.1.2 研究背景
1.2 四溴双酚A的性质、污染及毒性
1.2.1 四溴双酚A的性质
1.2.2 四溴双酚A在环境介质中的含量
1.2.3 四溴双酚A在生物体及人体中的含量
1.2.4 四溴双酚A的生物毒性
1.3 四溴双酚A的降解技术及降解机理
1.3.1 四溴双酚A的降解技术
1.3.2 四溴双酚A的降解机理
1.4 四溴双酚A降解过程中的中间产物和毒性分析
1.4.1 四溴双酚A降解过程中的中间产物分析
1.4.2 四溴双酚A降解过程中的毒性分析
1.5 臭氧氧化工艺除污染研究现状
1.5.1 臭氧氧化工艺除污染应用现状
1.5.2 臭氧氧化工艺降解四溴双酚A存在的问题
1.5.3 臭氧氧化工艺中溴酸盐的控制研究
1.6 高铁酸盐特性及污染物去除研究现状
1.6.1 高铁酸盐的物化特性
1.6.2 高铁酸盐氧化工艺除污和应用现状
1.6.3 高铁酸盐氧化工艺存在问题及解决方法
1.7 课题研究的目的、意义及主要研究内容
1.7.1 课题研究的目的及意义
1.7.2 课题的主要研究内容
1.7.3 课题研究的技术路线
第2章 试验材料与方法
2.1 试验材料
2.1.1 试验药品
2.1.2 试验仪器
2.1.3 试验试剂
2.1.4 试验生物的培养
2.2 试验方法
2.2.1 四溴双酚A的降解试验
2.2.2 溴酸盐控制试验
2.3 检测方法
2.3.1 常规指标分析
2.3.2 无机物指标分析
2.3.3 有机物指标分析
2.3.4 生物毒性分析
2.4 量子化学计算
第3章 臭氧氧化降解TBBPA的效能与机制
3.1 引言
3.2 臭氧氧化工艺降解TBBPA的影响因素研究
3.2.1 臭氧浓度对降解TBBPA的影响
3.2.2 溶液初始pH值对臭氧降解TBBPA的影响
3.2.3 温度对臭氧降解TBBPA的影响
3.2.4 TBBPA初始浓度对臭氧降解TBBPA的影响
3.2.5 水中共存物质对臭氧降解TBBPA的影响
3.3 臭氧降解TBBPA过程中的无机中间产物研究
3.3.1 臭氧降解TBBPA过程中的脱溴水平
3.3.2 臭氧降解TBBPA过程中的溴酸盐生成水平
3.4 臭氧降解TBBPA的反应机理分析
3.4.1 臭氧降解TBBPA的有机中间产物和矿化度分析
3.4.2 臭氧降解TBBPA的反应机理分析
3.5 臭氧降解TBBPA过程中的毒性控制
3.5.1 急性毒性
3.5.2 慢性毒性
3.5.3 有毒中间产物控制
3.6 本章小结
第4章 高铁酸盐氧化降解TBBPA的效能与机制
4.1 引言
4.2 高铁酸钾与TBBPA的反应动力学研究
4.3 高铁酸盐氧化工艺降解TBBPA的影响因素研究
4.3.1 高铁酸盐浓度对降解TBBPA的影响
4.3.2 温度对高铁酸盐降解TBBPA的影响
4.3.3 TBBPA初始浓度对高铁酸盐降解TBBPA的影响
4.3.4 水中共存物质对高铁酸盐降解TBBPA的影响
4.4 高铁酸盐降解TBBPA过程中的脱溴水平研究
4.5 高铁酸盐降解TBBPA的反应机理分析
4.5.1 高铁酸盐降解TBBPA的有机中间产物和矿化度分析
4.5.2 高铁酸盐降解TBBPA的反应机理分析
4.6 高铁酸盐降解TBBPA过程中的毒性控制
4.6.1 急性毒性
4.6.2 慢性毒性
4.6.3 有毒中间产物控制
4.7 臭氧和高铁酸盐单独氧化工艺的对比研究
4.7.1 TBBPA降解效能的对比
4.7.2 脱溴水平及溴酸盐生成风险的对比
4.7.3 生物毒性对比
4.7.4 单独氧化工艺的优缺点
4.8 本章小结
第5章 高铁酸盐-臭氧联用工艺降解TBBPA的效能与机制
5.1 引言
5.2 高铁酸盐-臭氧联用工艺的优势研究
5.2.1 联用工艺对TBBPA的协同高效降解
5.2.2 联用工艺对TBBPA的高脱溴水平
5.2.3 联用工艺对遗传毒物溴酸盐的高效控制
5.2.4 联用工艺对生物毒性的有效控制
5.3 高铁酸盐-臭氧联用工艺的条件优化
5.3.1 氧化剂投加顺序的优化
5.3.2 氧化剂投加浓度的优化
5.3.3 pH值的优化
5.3.4 联用工艺优化后对生物毒性的控制效果
5.3.5 联用工艺优化后对TBBPA的矿化度
5.4 高铁酸盐-臭氧联用工艺对溴酸盐的控制效果研究
5.4.1 联用工艺对溴酸盐的过程控制及干扰排除
5.4.2 水质条件对联用工艺控制溴酸盐的影响
5.4.3 与其他控制方法对比
5.5 高铁酸盐-臭氧联用工艺的机理分析
5.5.1 联用工艺协同除污效能的机理分析
5.5.2 联用工艺控制溴酸盐的机理分析
5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历
本文编号：3724034
【文章页数】：161 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题来源及研究背景
1.1.1 课题来源
1.1.2 研究背景
1.2 四溴双酚A的性质、污染及毒性
1.2.1 四溴双酚A的性质
1.2.2 四溴双酚A在环境介质中的含量
1.2.3 四溴双酚A在生物体及人体中的含量
1.2.4 四溴双酚A的生物毒性
1.3 四溴双酚A的降解技术及降解机理
1.3.1 四溴双酚A的降解技术
1.3.2 四溴双酚A的降解机理
1.4 四溴双酚A降解过程中的中间产物和毒性分析
1.4.1 四溴双酚A降解过程中的中间产物分析
1.4.2 四溴双酚A降解过程中的毒性分析
1.5 臭氧氧化工艺除污染研究现状
1.5.1 臭氧氧化工艺除污染应用现状
1.5.2 臭氧氧化工艺降解四溴双酚A存在的问题
1.5.3 臭氧氧化工艺中溴酸盐的控制研究
1.6 高铁酸盐特性及污染物去除研究现状
1.6.1 高铁酸盐的物化特性
1.6.2 高铁酸盐氧化工艺除污和应用现状
1.6.3 高铁酸盐氧化工艺存在问题及解决方法
1.7 课题研究的目的、意义及主要研究内容
1.7.1 课题研究的目的及意义
1.7.2 课题的主要研究内容
1.7.3 课题研究的技术路线
第2章 试验材料与方法
2.1 试验材料
2.1.1 试验药品
2.1.2 试验仪器
2.1.3 试验试剂
2.1.4 试验生物的培养
2.2 试验方法
2.2.1 四溴双酚A的降解试验
2.2.2 溴酸盐控制试验
2.3 检测方法
2.3.1 常规指标分析
2.3.2 无机物指标分析
2.3.3 有机物指标分析
2.3.4 生物毒性分析
2.4 量子化学计算
第3章 臭氧氧化降解TBBPA的效能与机制
3.1 引言
3.2 臭氧氧化工艺降解TBBPA的影响因素研究
3.2.1 臭氧浓度对降解TBBPA的影响
3.2.2 溶液初始pH值对臭氧降解TBBPA的影响
3.2.3 温度对臭氧降解TBBPA的影响
3.2.4 TBBPA初始浓度对臭氧降解TBBPA的影响
3.2.5 水中共存物质对臭氧降解TBBPA的影响
3.3 臭氧降解TBBPA过程中的无机中间产物研究
3.3.1 臭氧降解TBBPA过程中的脱溴水平
3.3.2 臭氧降解TBBPA过程中的溴酸盐生成水平
3.4 臭氧降解TBBPA的反应机理分析
3.4.1 臭氧降解TBBPA的有机中间产物和矿化度分析
3.4.2 臭氧降解TBBPA的反应机理分析
3.5 臭氧降解TBBPA过程中的毒性控制
3.5.1 急性毒性
3.5.2 慢性毒性
3.5.3 有毒中间产物控制
3.6 本章小结
第4章 高铁酸盐氧化降解TBBPA的效能与机制
4.1 引言
4.2 高铁酸钾与TBBPA的反应动力学研究
4.3 高铁酸盐氧化工艺降解TBBPA的影响因素研究
4.3.1 高铁酸盐浓度对降解TBBPA的影响
4.3.2 温度对高铁酸盐降解TBBPA的影响
4.3.3 TBBPA初始浓度对高铁酸盐降解TBBPA的影响
4.3.4 水中共存物质对高铁酸盐降解TBBPA的影响
4.4 高铁酸盐降解TBBPA过程中的脱溴水平研究
4.5 高铁酸盐降解TBBPA的反应机理分析
4.5.1 高铁酸盐降解TBBPA的有机中间产物和矿化度分析
4.5.2 高铁酸盐降解TBBPA的反应机理分析
4.6 高铁酸盐降解TBBPA过程中的毒性控制
4.6.1 急性毒性
4.6.2 慢性毒性
4.6.3 有毒中间产物控制
4.7 臭氧和高铁酸盐单独氧化工艺的对比研究
4.7.1 TBBPA降解效能的对比
4.7.2 脱溴水平及溴酸盐生成风险的对比
4.7.3 生物毒性对比
4.7.4 单独氧化工艺的优缺点
4.8 本章小结
第5章 高铁酸盐-臭氧联用工艺降解TBBPA的效能与机制
5.1 引言
5.2 高铁酸盐-臭氧联用工艺的优势研究
5.2.1 联用工艺对TBBPA的协同高效降解
5.2.2 联用工艺对TBBPA的高脱溴水平
5.2.3 联用工艺对遗传毒物溴酸盐的高效控制
5.2.4 联用工艺对生物毒性的有效控制
5.3 高铁酸盐-臭氧联用工艺的条件优化
5.3.1 氧化剂投加顺序的优化
5.3.2 氧化剂投加浓度的优化
5.3.3 pH值的优化
5.3.4 联用工艺优化后对生物毒性的控制效果
5.3.5 联用工艺优化后对TBBPA的矿化度
5.4 高铁酸盐-臭氧联用工艺对溴酸盐的控制效果研究
5.4.1 联用工艺对溴酸盐的过程控制及干扰排除
5.4.2 水质条件对联用工艺控制溴酸盐的影响
5.4.3 与其他控制方法对比
5.5 高铁酸盐-臭氧联用工艺的机理分析
5.5.1 联用工艺协同除污效能的机理分析
5.5.2 联用工艺控制溴酸盐的机理分析
5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历
本文编号：3724034
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