Fe(Ⅱ)活化过硫酸盐处理喹啉工艺参数优化及生物毒性

以喹啉为处理目标物,采用Fe^2+活化K2S2O8(PS)的高级氧化体系在不同环境因素下降解喹啉.结果表明:与单一PS体系和Fe^2+体系相比,Fe^2+/PS体系可以有效降解喹啉.在初始喹啉浓度为250mg/L,喹啉/PS物质的量比为1:10,PS/Fe^2+物质的量比为3,初始pH3,反应温度为45℃,反应时间为80min的条件下,喹啉降解率可达100%.提高PS和Fe^2+浓度均能有效提高喹啉降解率,但超过一定限值后对喹啉去除效果不明显.Fe^2+/PS去除喹啉的过程符合一级反应动力学.溶液初始pH值越高,喹啉去除率越低;反应温度越高,喹啉去除率越高.自由基淬灭实验证实,Fe^2+活化PS体系中有SO4-⋅和OH⋅的存在,其中由SO4-⋅产生的OH⋅对喹啉的降解占主导地位.通过GC/MS检测到2种中间产物8-羟基喹啉和2(1H)-喹啉酮,据此推测基于硫酸根自由基强化喹啉降解的可能路径.大肠杆菌急性毒性实验结果证实,虽然Fe^2+/PS体系去除喹啉过程中产生了毒性更强的中间产物,但酸性条件和较高的反应温度有利于体系脱毒.

响应曲面法优化Fe^(2+)活化过硫酸盐降解喹啉工艺研究

将Fe^(2+)活化过硫酸盐(PS)体系应用于喹啉的去除,并取得较高降解率。研究了过硫酸盐投加量、Fe^(2+)投加量、初始pH对PS/Fe^(2+)体系中喹啉降解的影响。以喹啉降解率为指标,结合响应面法(RSM)中的Box-Behnken方法进行单因素实验,建立了二次多项式模型,进一步得到喹啉降解的最佳反应条件。结果表明,最佳反应条件为:PS/喹啉摩尔比为9.8、PS/Fe^(2+)摩尔比为1.90、初始pH为3.49,此时理论喹啉降解率可达93.7%。相应的验证实验结果与预测值基本一致,证明该模型可信。进一步分析喹啉废水处理前后的三维荧光光谱(3D-EEM)发现,喹啉降解产生腐殖酸类物质且出现荧光峰红移现象,推测反应过程中产生了含有羰基、羧基、羟基和胺基的中间物质。