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随着化学工业的发展,人类在生产过程中不可避免地排放出各种污染物,对环境造成不同程度的污染。其中,芳烃类有机污染物对环境的危害尤为严重。作为使用最广泛的化工原料之一,双酚A(BPA)被认为是一种可影响人类健康的内分泌干扰物。在化工生产过程中,大量含有BPA的工业废水被排出,对环境造成潜在威胁。由于苯环特有的稳定性,在污水处理过程中,芳烃类有机污染物不易被微生物降解消除,迫切需要一种低成本、高效率的处理工艺。臭氧化作为一种新兴水处理技术,因其安全、高效、无二次污染而得到研究者青睐,越来越多的科学家尝试利用臭氧化处理顽固难降解有机污染物,并取得较满意效果。本研究利用臭氧降解BPA模拟废水,考察了实验运行参数对降解效果的影响,确定了适宜的运行条件,并对降解效能及降解动力学进行了研究。另外,对臭氧化降解芳香胺化合物进行了初步探讨,结果如下:(1)采用臭氧降解含BPA模拟废水,考察了溶液pH、BPA初始浓度、臭氧投加量、反应温度对BPA降解效果的影响。结果表明:在pH为3~10范围内,随着pH的增加,BPA的降解率先增加后减小,在pH为7时降解率达到最大值;BPA初始浓度越大,BPA降解率越小,但BPA降解量增加;随臭氧投加量的增加,BPA降解率升高,臭氧利用效率降低;在14~28℃范围内,升高温度有利于BPA的降解,但19℃之后,随温度的升高,这种影响逐渐减小。在适宜的操作条件下,臭氧对含BPA模拟废水的降解效能较好,在pH为5~8、BPA初始浓度为80~120mg/L、臭氧投加浓度为20~25mg/L、温度为17~27℃范围内,反应60min后,BPA降解率可达95%以上。(2)对臭氧化降解BPA的动力学进行了研究。实验条件下,BPA的降解过程符合拟一级动力学方程。根据幂指数经验模型,分别在酸性和碱性条件下,基于各运行参数下的数据拟合得到了臭氧化降解BPA的半经验公式。模型计算浓度与实测浓度之间的相对偏差在12%以内,模型稳定性较好。臭氧降解BPA的动力学模型为:(3)采用竞争动力学法,以苯酚为竞争物,分别求得不同pH下BPA与臭氧直接氧化的本征动力学常数kO3,BPA。在pH为3~11范围内,kO3,BPA从3.27×103M-1·s-1增加到1.23×109M-1·s-1,由于BPA的解离作用,kO3,BPA随溶液pH的升高呈指数增加。(4)对BPA降解机理进行了分析。·OH猝灭剂叔丁醇(TBA)的加入对BPA降解效果影响很小,表明臭氧化降解BPA的主要途径是臭氧直接氧化;在BPA降解开始阶段,会有芳香类中间物生成,随后进一步被氧化成醛、羧酸、醇类小分子。由于臭氧直接氧化难以将生成的小分子彻底矿化,使得溶液COD去除率远滞后于BPA降解率,在BPA降解率达到96.7%时,溶液COD去除率仅为37.6%。(5)对臭氧化降解芳香胺(联苯胺、邻氨基苯酚、甲萘胺及邻氨基苯甲醚)模拟废水的效果进行了初步研究。实验表明:臭氧对芳香胺具有较好的降解效果,在实验范围内,反应进行30min,芳香胺降解率可达到96%以上。