UV/H2O2降解水中磺胺嘧啶影响因素及机理

• 作者: 宋永会 张盼月 王培良 苟玺莹 赵春晓 钱锋
• 来源期刊: 环境工程学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 磺胺嘧啶 UV/H2O2 降解速率常数 降解产物
• 年，卷（期）: 2017,（11）
• 页码范围: 5810-5819
• 页数: 10页
• 分类号: X703
• 字数: 3553字
• 语种: 中文
• DOI: 10.12030/j.cjee.201704031

摘要

利用UV/H2O2光氧化反应器降解水中的磺胺嘧啶,考察了H2O2投量、pH值、紫外功率等因素对去除效果的影响,同时对反应动力学及降解产物进行了分析.结果表明,在紫外辐照与H2O2氧化共同作用下,UV/H2O2降解水中磺胺嘧啶效果显著,去除率达90％以上,其降解过程符合一级反应动力学模型(R2 =0.991 2).H2O2投量与磺胺嘧啶降解速率常数具有良好的线性关系,H2O2投量由0.03增大至1.50 mmol·L-1,反应速率常数由0.048 2增大至0.3599 min-1;同时,随着紫外灯功率由5增大至15W,反应速率常数由0.066 2增大至0.163 1 min-1;随着初始磺胺嘧啶浓度由0.02增加至0.08 mmol· L-1,反应速率常数由0.251 7逐渐降低至0.046 8 min-;pH由3.0升高至7.0,反应速率常数由0.070 2增大至0.102 3 min-1,当pH继续增大时,反应速率常数反而降低.根据液相色谱/质谱(LC/MS)对中间产物分析,UV/H2O2降解磺胺嘧啶生成质荷比(m/z)为173、186和200的对氨基苯磺酸等中间产物,推测S-N键和C-N键被打开,这些中间产物可进一步被降解,但TOC去除率仅为7％,表明磺胺嘧啶仅部分被矿化.UV/H2O2工艺处理磺胺嘧啶的电能效率(EEO)采用每一对数减少级电能输入进行评价,优化条件下电能效率为0.078 kWh·m-3,可为实际工程应用提供参考.