含氯酚废水O-3-H-2O-2高级氧化过程及其动力学

含氯酚废水O3/H2O2高级氧化过程及其动力学钟　理　　　(华南理工大学化工学院,广州,510641)C.H.Kuo　(密西西比州立大学,MS39762美国)　摘　要　研究了含氯酚废水被O3/H2O2氧化降解过程及其反应动力学;探讨了不同的操作条件如不同的反应物浓度、不同的H2O2与O3配比、不同的溶液pH值对氧化反应的影响。关键词　氯酚　氧化　降解　动力学　　收稿日期:1999207213　　广东省自然科学基金资助项目(No.990642)及华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室开放基金资助课题　　造纸行业是我国耗水最大的产业之一,每年排水量仅次于冶金和化工工业而位居第三位。我国造纸工业的特点是小厂多,以草类及其它纤维原料为主,制浆大多采用硫酸盐法(含碱法)。制浆过程产生的废液主要含氯酚类,漂白工艺由于加氯使废水含有机氯化物。科学家已经发现[1],造纸废液中含有机化合物多达300多种,其中2/3以上属于有机氯化物,许多是毒性很强的。水体中的某些鱼可抽提脂肪中含有氯酚类也许与造纸废液污染有关,有机氯废水对人体及动物有致癌、致突变和致畸效应。因此,有效地处理这些废水是造纸界、环境保护界最为关注的热门课题。氯酚类有机物因其结构稳定,难以生物降解,采用传统的物理、生化或化学氧化法难以奏效。本文将采用臭氧与过氧化氢组合的高级氧化过程处理含氯酚的废水,利用O3与H2O2的协同作用产生一种氧化能力很强的OH·自由基,其氧化电位为2180V,比O3和H2O2分别高35%和59%以上,氧化能力仅次于氟。OH·自由基在氧化有机物时几乎无选择性,可引发链反应,直接将有害物降解为无害物,以便达到一次销毁有害物的目的。1　实验方法与分析111　主要设备、原料和方法主要实验装置如图1,是StoppedFlow(Hi2TechModelSF251)光谱仪反应器。由英国研制,该系统可测出1/1000s内的反应速率,通过测定有限反应物对光的吸收率随时间的变化,转变为浓度随时间的变化,得出动力学数据。该装置主要由以下6个子系统构成:(1)样品流动子系统:包括反应物储存管、驱动注射器、混合室、检测管和阀门等;(2)光子系统:包括UV光源、光增大器等;(3)流动激发子系统;主要由流动激发器、停止流动激发器和氮气组成,该系统提供反应物流过系统所需的能量;(4)电子部分:包括电源、电子部件、信号检测器、放