SO_3^(2-)活化S_2O_8^(2-)降解偶氮染料废水的机制研究

为深度处理偶氮染料废水,以甲基橙(MO)为目标污染物,研究了亚硫酸盐活化过硫酸盐产活性物种的新型高级氧化处理方法,并对活化机制、氧化机理及动力学理论进行分析.通过对SO_3^(2-)/S_2O_8^(2-),S_2O_8^(2-),SO_3^(2-)3种体系进行降解对比和ESR等技术表征对比,发现亚硫酸盐能显著活化过硫酸根产生硫酸根自由基,其能氧化破坏MO偶氮双键形成的共轭体系,有较好的脱色降解效果.考察了亚硫酸盐和过硫酸盐摩尔比、过硫酸盐投加量、初始p H值对降解效果的影响,结果表明当初始p H值为3.0,摩尔比1:1,投加量为20.0mmol/L、反应时间在300min下对MO降解率能达到96.1%,进一步发现该体系对初始p H值的适应范围较广(3.0~11.0).基于Box-behnken设计的响应面模拟和方差分析得到了可达显著水平的二次响应曲面模型,影响因子对MO降解的贡献排序为:过硫酸盐投加量>初始p H值>摩尔比.初始MO浓度动力学分析发现不同初始浓度下对MO的降解过程遵循准二级反应动力学规律,反应动力学常数从1.8212×10^(-4)~2.4649×10^(-4)min^(-1).另一方面发现升高反应温度可以促进体系对MO的降解,根据不同温度下活化过程的反应速率常数的阿累尼乌斯准二级反应的活化能计算结果(E_a=44.9k J/mol),发现其相比常规金属活化方式较低,因此该体系对有毒有害的工业有机废水处理有潜在的商业应用价值.

农村地区不同炉具和燃料排放PM1.0中多环芳烃的排放特征

为研究农村地区不同燃料在不同清洁炉具中燃烧产生PM1.0中多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)的排放因子和排放特征,利用稀释通道法采集了8种燃料在气化炉和解耦炉中燃烧产生的PM1.0样品,分析其中的PAHs含量。结果表明:16种组合条件下燃烧产生的PAHs排放因子为0.38~39.37 mg·kg^(-1),气化炉的排放因子均低于解耦炉。燃料在气化炉中产生PAHs的排放因子顺序为EF散煤> EF玉米秸秆> EF烟煤型煤> EF松木木块> EF柞木木块>EF 兰炭≈EF 无烟型煤> EF玉米秸秆压块。菲、荧蒽、芘是生物质燃料燃烧产生PM1.0中PAHs的主要组分,菲、荧蒽、芘、苯并(b)荧蒽是煤炭燃烧产生PM1.0中PAHs的主要组分。燃料在气化炉中燃烧产生PM1.0中PAHs的低环比例高于解耦炉,而中高环PAHs的比例则低于解耦炉。在满足居民取暖需求情况下,预估减排效果最好组合为气化炉+兰炭、无烟型煤或玉米秸秆压块。