在UV/H_(2)O_(2)去除对乙酰氨基酚工艺中Br^(-)的影响及其转化规律

Br^(-)是水和废水中常见的卤素离子,在高级氧化过程(advanced oxidation processes, AOPs)中通过形成不同种类的Br相关物种来发挥多种作用。在Br^(-)存在条件下,采用对乙酰氨基酚(acetaminophen, AAP)模拟废水进行UV/H_(2)O_(2)对其降解效能、机理以及Br^(-)转化规律的研究。结果表明,UV/H_(2)O_(2)降解AAP过程中,最佳去除率达到99.1%,但Br^(-)的加入抑制了AAP的降解和矿化,O~·_(2)和OH~·是UV/H_(2)O_(2)降解含Br^(-)的AAP模拟废水中主要活性物质,贡献率分别为45.5%和34.0%。当Br^(-)存在时,中性条件下,AAP降解速率最快,其一级动力学常数为0.048 4 min~(-1);其中活性溴物种(reactive bromide species, RBSs)对AAP降解的贡献率为14.1%。自由基浓度模拟结果表明,Br^(·-)_(2)可能在有机溴的形成过程中发挥着重要的作用。H_(2)O_(2)的直接还原作用导致Br^(-)转化率仅为18.0%。此外,由于溴自由基的加成,容易生成一些具有生态毒性的副产物,并通过分析溴代产物推测了AAP的降解路径。

UV/PAA工艺对水中4,4′-二氨基联苯的降解

4,4′-二氨基联苯(4,4′-diaminobiphenyl,DABP)是一类具有高致癌性的有机污染物,常在水中被检出。紫外(UV)协同过氧乙酸(PAA)工艺,由于在处理过程中不会产生有毒副产物等优势而受到很高的关注。研究采用PAA、UV和UV/PAA工艺降解水中的DABP,对比考察了PAA投加量、pH和腐植酸(HA)等因素对UV/PAA工艺去除DABP的影响,通过竞争动力学的方法计算了DABP与·OH的二级反应速率常数及反应体系中不同组分的贡献。结果表明,UV/PAA工艺可以有效去除DABP,拟一级反应速率常数(kobs)为0.21590 min^(-1)。kobs随PAA投加量的增加而增大;酸性条件有利于DABP的去除;HA对DABP的去除有抑制作用;低浓度HCO-3对DABP去除具有抑制作用,但抑制作用随着浓度的增加而减弱;NO-3可以促进DABP的去除。DABP与·OH的二级反应速率常数为1.763×10^(9) L/(s·mol),其中·OH的稳态物质的量浓度在UV/PAA工艺中为0.5557×10^(-12) mol/L。在中性条件下,单独UV、·OH和有机自由基(R-C·)对DABP降解的相对贡献分别为30.08%、27.23%和42.69%。UV/PAA工艺可以有效地去除水中DABP。

UV/NaClO和UV/过碳酸钠工艺降解水杨酸的对比

采用UV/NaClO和UV/过碳酸钠(SPC)工艺降解水中水杨酸(SA),对比考察了氧化剂种类和投加量对SA去除的影响,采用淬灭法和电子顺磁共振波谱仪(EPR)鉴定识别了2种工艺中的自由基,通过竞争动力学的方法计算了SA与•OH、CO_(3)^(•-)的二级反应速率常数及反应体系中不同组分的贡献,从环境水样模拟、急性毒性和经济效益等角度比较了SA的去除效果.结果表明,UV/NaClO工艺和UV/SPC工艺降解SA的拟一级动力学常数分别为0.4378,0.3794min^(-1).UV/NaClO和UV/SPC体系中分别存在•OH、Cl•和O_(2)^(•-)、•OH及CO_(3)^(•-)等自由基.SA与•OH、CO_(3)^(•-)的二级反应速率常数分别为3.97×10^(9),8×10^(7)L/(mol⋅s).UV/NaClO工艺中活性氯自由基(RCS)(79.91%)对SA去除起主导作用;而UV/SPC工艺中O_(2)^(•-)(51.75%)与•OH(41.42%)起主导作用.环境水样中SA在UV/NaClO和UV/SPC工艺中的降解受到抑制,其反应速率分别平均降低了67%和74%.UV/SPC工艺反应溶液的抑制率(25%)较UV/NaClO工艺反应溶液(63%)低38%.SA降解率达到97.5%以上时UV/SPC工艺的成本[37.1$/(m^(3)⋅order)]是UV/NaClO工艺成本[4.0$/(m^(3)⋅order)]的9.3倍,UV/NaClO工艺较UV/SPC工艺具有较高的经济效益.