臭氧氧化莠去津农药废水研究

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以莠去津(2-氯-4-乙胺基-6-异丙胺基-1.3.5-三嗪)为目标污染物,考察莠去津模拟废水和实际生产废水臭氧氧化过程中莠去津的降解效果,在实验条件下,反应速度由臭氧氧化所控制。单独臭氧氧化结果表明:臭氧氧化莠去津是极慢的氧化反应,其绝对反应速率常数k仅为7.9M-1s-1左右。在实验臭氧浓度下,臭氧氧化莠去津产生多种复杂的中间产物,很难将莠去津直接降解到像氰尿酸、或甚至矿化成CO2和H2O,莠去津臭氧氧化过程所遵循的反应途径相当复杂。本研究采用Mn2+等过渡金属离子作为催化剂,在实验条件下,莠去津的臭氧催化氧化反应则遵循羟基自由基反应机理,由于产生羟基自由基链反应速度较慢,整个过程速度由化学反应控制。选择的三种过渡金属离子催化剂中,Mn2+表现出最强的催化性能,Fe2+次之,而Cu2+几乎没有催化作用。在所考察的影响因素中,pH以及催化剂投加量的影响较大,特别是pH,为取得一个较好的效果,催化剂也应该取适当的投加量如0.5-5.0mg L-1。以MnOx/GAC和Mn2+为催化剂,莠去津的臭氧催化氧化反应大致由两个方面组成:(1)MnOx/GAC和Mn2+以催化剂参与到臭氧与莠去津中间产物的直接反应;(2)MnOx/GAC和Mn2+促进臭氧分子分解生成羟基自由基。尽管MnOx/GAC和Mn2+对单一成分的莠去津溶液降解有着很强的催化作用,但对含复杂成分的莠去津实际工业废水却催化效果并不明显。
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