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氯代有机化合物及造纸黑液超声降解

沈壮志

  人为或自然因素造成饮用水中含有各种有害有机物,这己成为国内外关注的焦点。很多有机物在水中并无异味,但仅含亿分之几就会危害健康而不宜长期饮用。水域污染已成为浪费资源,破坏生态环境而急需解决的重大环保问题。超声作为一种高频振动的机械波能源,可在微观层次上与物质发生相互作用。特别是高强度超声在液体中引起的空化运动及气泡剧烈崩溃时产生的局部高温、高压、发光、放电、冲击波、高速射流等极端物理条件,能使在一般条件下难以实现的化学反应得以实现。这种局部效应可看作一个“微反应器”,在这个反应器中空化气泡崩溃过程为化学反应创造了一个如此新奇的环境。目前声化学已成为污水处理中有机物降解的先进物理氧化工艺的一个崭新的研究分支。 本文在国内外大量文献调研和综合分析的基础上,采用自制的声化学反应器对水中常见的不同物理化学性质的优先污染物如三氯乙烯、氯苯、五氯酚以及它们的混合物进行了小样品模拟降解研究。对实际造纸黑液也进行了超声处理研究。取得如下创新性结果: 一、自行设计研制成分别工作于两种超声频率(500 kHz和800 kHz)的两个声化学反应器。用宽带微型水听器对两个反应器在不同电功率(0~100 W)激励下,水中声场进行了较为系统的波形测量与频谱分析。证明这两反应器内均可产生由线性(小振幅)到非线性(有限振幅波一混沌一空化)的声场条件。为本文的实验参数选择提供了依据。 二、超声降解实验研究取得的主要结果: l、三氯乙烯的降解不受氧化剂和自由基清除剂的影响,表明TCE降解主要以泡内热解为主。溶液pH值影响TCE降解,pH越高声解效果越好。反应都满足准一阶动力学反应模式。 2、氯苯的降解不受pH、离子浓度及自由基清除剂的影响,表明CB降解以泡内热解为主。初始浓度影响着降解效果,初始浓度越大,降解时间越长。声解反应都服从准一阶动力学反应模式。……   
[关键词]:空化;声化学降解;OH自由基;有机污染物;反应动力学;苇浆黑液;絮凝剂
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所)2003年