超聲-fenon試劑聯(lián)合降解水中十二烷基苯磺酸鈉的研究

超聲-fenon試劑聯(lián)合降解水中十二烷基苯磺酸鈉的研究

0二烷基苯磺酸鈉sdbs表面活性劑廣泛應(yīng)用于許多工業(yè)、農(nóng)業(yè)、制藥、日用化工等領(lǐng)域。世界年用用途超過1000萬噸。不僅廣泛使用表面活性劑，而且還造成土壤和水質(zhì)惡化，給人類帶來損害。中國生產(chǎn)的洗脫劑主要是陰離子表面活性劑，主要是直鏈烷基苯磺酸鈉（las），占洗脫劑總數(shù)的約90%。世界上最常見的陰離子表面活性劑是：當(dāng)主要污染物的las到達(dá)水體時(shí)，它與其他污染物結(jié)合，形成一定的分散膠體。它對(duì)廢水和生活廢水的化學(xué)成分具有重要影響。十二烷基苯磺酸鈉（sdbs）是目前使用最廣泛的陰離子表面活性劑。去除方法主要包括泡沫分離法、混凝沉淀法、物理吸附法、生物處理法和光驅(qū)化氧化法。物理處理可以去除大部分sdb，但二級(jí)污染難以解決。超聲降解水體中有機(jī)污染物,尤其是難降解的有機(jī)污染物,是20世紀(jì)90年代以來興起的一種新型水污染控制技術(shù)1實(shí)驗(yàn)部分1.1光光度計(jì)和磁力粉碎機(jī)儀器:超聲波清洗器(超聲頻率:59KHz,超聲功率:45W,上海科導(dǎo)超聲儀器有限公司);722型光柵分光光度計(jì)(山東高密彩虹分析儀器有限公司);HJ-3恒溫磁力攪拌器(金壇市富華電器有限公司);TDL-40B型低速大容量離心機(jī)(轉(zhuǎn)速:4000r/min,上海安亭科學(xué)儀器廠);pH計(jì)(天津偉業(yè)儀器廠).試劑:十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)、亞甲基藍(lán)、硫酸亞鐵、雙氧水、氫氧化鈉、鹽酸試劑均為分析純.去離子水,自制.1.2降解sdbs的方法將SDBS配制成一定濃度(50mg/L)的水溶液,取300mL放入反應(yīng)器內(nèi),按照比例加入Fenton試劑,攪拌均勻.超聲輻照一段時(shí)間(實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示),采樣離心取清液,按照亞甲藍(lán)分光光度法測(cè)其在652nm處的吸光度值,求得SDBS的降解率η=[(C1.3正交試驗(yàn)選取硫酸亞鐵投加量(A)、溶液pH值(B)、超聲反應(yīng)時(shí)間(C)和氧化劑H2結(jié)果與討論2.1正交試驗(yàn)的結(jié)果正交結(jié)果見表2.在A2.2硫酸亞鐵投加量的影響在室溫、溶液初始pH值為3、初始濃度為50mg/L的反應(yīng)溶液中,氧化劑H由圖2可見,硫酸亞鐵投加量不同對(duì)SDBS降解效果的影響不同,在硫酸亞鐵質(zhì)量濃度小于0.2g/L時(shí),SDBS的降解率隨著硫酸亞鐵投加量的增大而明顯增加,當(dāng)硫酸亞鐵質(zhì)量濃度大于0.2g/L時(shí),SDBS降解率增大趨勢(shì)不明顯.2.3ph值對(duì)sdbs降解的影響溶液初始pH值的影響較為復(fù)雜,由于污染物不同,其超聲降解規(guī)律不盡一致由圖3可見,溶液初始pH值對(duì)SDBS的降解率影響比較明顯,SDBS的降解率隨溶液的初始pH值增大而逐漸降低,在pH值為3時(shí),降解率達(dá)到最大值,可達(dá)70.9%,即酸性條件有利于SDBS降解.分析原因,可能與SDBS的降解機(jī)理及其物化性質(zhì)有關(guān).一方面,由于SDBS是難揮發(fā)物質(zhì),其降解途徑主要在空化泡的氣液表層區(qū)和溶液本體內(nèi)進(jìn)行,酸性條件有利于SDBS在空化效應(yīng)的作用下發(fā)生水解;另一方面,污染物本身的酸堿電離常數(shù)也會(huì)影響其在溶液中的存在形態(tài),影響其降解效果2.4超聲時(shí)間的影響在室溫、溶液初始pH值為3、初始濃度為50mg/L的反應(yīng)溶液中,氧化劑H由圖4可見,隨著反應(yīng)時(shí)間的延長,SDBS的降解率逐漸增大,反應(yīng)時(shí)間大于20min時(shí),降解率隨著時(shí)間的增加而增加的趨勢(shì)減緩.分析其可能原因:一方面,在反應(yīng)初始階段,超聲過程產(chǎn)生的空化效應(yīng)引起的局部高溫高壓,會(huì)使水溶液產(chǎn)生大量·H和·OH等自由基2.5氧化劑的用量在室溫、反應(yīng)溶液起始pH值為3、初始濃度為50mg/L的反應(yīng)溶液中,超聲波頻率為59kHz,超聲波功率為45W,硫酸亞鐵質(zhì)量濃度為0.325g/L,反應(yīng)時(shí)間為20min,加入不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的H由圖5可見,SDBS降解率隨著氧化劑H3超聲-fenton試劑聯(lián)合法SDBS的降解率隨著硫酸亞鐵投加量的增大而增加,硫酸亞鐵質(zhì)量濃度大于0.2g/L時(shí),SDBS降解率增大趨勢(shì)不明顯.SDBS的降解率隨溶液的初始pH值增大而逐漸降低,酸性條件有利于SDBS降解.隨著反應(yīng)時(shí)間的延長,SDBS的降解率逐漸增大,反應(yīng)時(shí)間大于20min時(shí),SD