超声活化过硫酸盐降解废水中有机物效果的影响因素
2021-02-21张楠陈蕾
应用化工 2021年12期
张楠,陈蕾
(南京林业大学 土木工程学院,江苏 南京 210037)

1 超声活化过硫酸盐的机理

2 影响US-PS系统去除效率的因素
在有机污染物的降解过程,其降解速率很容易受到各种因素的影响,如超声波功率和频率、pH、温度、过硫酸盐浓度、共存无机阴离子等[18],不同分子结构有机物的降解机理存在显著差异[19]。
2.1 过硫酸盐的初始浓度
过硫酸盐的初始浓度对US-PS系统中有机污染物的去除具有重要意义。Hori等在5,10 mmol/L的过硫酸盐浓度下进行了降解全氟醚羧酸的实验,结果表明10 mmol/L浓度过硫酸盐对全氟醚羧酸的去除率更高[20];Vichare等利用不同浓度的过硫酸盐进行双酚A氧化实验,发现当PS浓度从1 mg/L增加到100 mg/L时,双酚A的氧化速度增加了3倍[21]。因此,随着过硫酸盐浓度的增加,有机污染物的去除率呈上升趋势。
以上这些结果表明,随着过硫酸盐浓度的增加,可能会产生更多的硫酸盐自由基,导致有机物的降解速度更快。但是,Gayathri等发现,当过硫酸盐浓度达到1.6 g/100 mL时,其处理污水的脱色效率将会降低[22]。因此,过硫酸盐浓度的提高对污染物的去除是有限度的[18]。
2.2 pH


2.3 温度
反应温度是水粘度和传质系数的关键变量。据经常报道,温度升高对污染物降解有积极影响[18]。当温度从25 ℃增加到65 ℃时,四环素的降解速率常数从0.017 5增加到0.157 3 min-1,且四环素在65,55,45 ℃下反应,分别经过60,90,120 min后得到完全降解[25]。这种现象可能是由于温度升高,使得氧化剂和中间产物的分子运动增强所导致的[18]。

总的来说,尽管在较高的反应温度下,活性氧的生成和有机物的超声分解受到抑制,但由于热和超声波的联合活化,温度升高会促进降解[18]。……
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