O3/GAC体系对邻二氯苯作用机制研究

摘要：

邻二氯苯(ortho-dichlorobenzene,o-DCB)在水体中具有低生物降解性和生物富集性的特点,被认为是最危险的环境污染物之一.为探讨臭氧/活性炭(O3/GAC)体系对o-DCB作用机制,活性炭投加量、臭氧气体流量、p H值作为重要变量因素,文章分析了o-DCB浓度变化趋势及变化途径.结果表明:(1)GAC的投加更有利于o-DCB的去除,O3/GAC体系的高去除率主要因为GAC的吸附和催化O3分解的作用.(2)p H值对O3/GAC体系对o-DCB去除效率有显著影响.p H为4.0时,o-DCB降解速率最慢,p H为8.0和10.0时,o-DCB的降解速率较快且相近,最终都能实现o-DCB的完全降解.(3)臭氧与活性炭联用具有较好的协同效应.碱性(p H值为8和10)条件下,p H对O3/GAC体系影响更加显著,o-DCB的反应速率在O3/GAC体系中显著增加,特别在p H值为10.0时,o-DCB反应速率达到0.15min,协同因子达到2.17.(4)腐殖酸、金属离子(Fe3+、Al3+)和自由基捕获剂对o-DCB在O3/GAC体系中去除都有一定影响.在腐殖酸和o-DCB的共去除过程中,O3/GAC联用工艺较单独O3氧化工艺有较明显的优势;当Fe3+投加量在1～5 mg/L时,o-DCB去除效果增幅最为显著;叔丁醇投加极大的减缓了o-DCB的降解速度,证明了在O3/GAC/Fe3+反应过程中·OH的生成.(5)o-DCB在O3/GAC体系降解的中间产物分别是邻氯苯酚、苯酚、对苯二酚、邻苯二酚、邻苯醌、乙酸、甲酸等.由于Cl是邻对位定位基团,·OH易进攻其邻对位上的碳原子,迅速生成2,3-二氯苯酚和3,4-二氯苯酚,然后苯环上的氯原子相继被OH-亲核取代/消除,生成3-氯邻苯二酚等物质.o-DCB上的1个氯原子易被OH-亲核取代/消除后生成邻氯苯酚,邻氯苯酚的转化途径有2条.

关键词：臭氧、活性炭、邻二氯苯、pH影响、降解途径

所属期刊栏目：41

分类号：X703(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金;浙江省科技厅科技攻关计划;浙江省教育厅科研项目

在线出版日期：2018-09-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：17-24