光助-电解锰渣/H2O2非均相体系氧化降解双酚S

• 作者: 徐子豪 李英杰 熊玉路 侯智超 李金锁 田森林
• 来源期刊: 中国环境科学
• 关键词: 电解锰渣 双酚S 非均相类光Fenton体系 光降解 ·OH 动力学模型
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 水污染与控制|Water Pollution Control
• 页码范围: 2123-2132
• 页数: 10页
• 分类号: X705
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-6923.2021.05.016

摘要

以电解锰渣作为光催化剂构建非均相类光Fenton体系,采用双酚S为模型化合物,研究了该反应体系中双酚S氧化降解的降解机制及影响因素,并建立了·OH的生成速率模型以及溶解性有机质(DOM)影响的预测模型.结果 表明,电解锰渣中具有催化效果的铁和锰的质量含量分别为1.49％和2.28％;相比UV、UV/电解锰渣、UV/H2O2和电解锰渣/H2O2体系,电解锰渣/UV/H2O2光Fenton体系对双酚S具有更好的氧化降解效果,双酚S的降解效果与电解锰渣投加量、H2O2浓度呈正相关,与pH值、双酚S初始浓度呈负相关;溶液中析出的Fe和Mn的浓度与pH值呈负相关,且电解锰渣/UV/H2O2氧化体系反应浸出的共存活性金属组分不利于双酚S降解;电子自旋共振和自由基淬灭实验发现电解锰渣/UVM2O2体系中氧化降解双酚的主要活性物种是·OH.采用异丙醇构建了该体系中·OH的生成速率模型,计算可得·OH的生成速率Rf·OH在3.22× 10-9～1.1×10-8mol/(L·s)之间,与硝基苯拟合计算出的Rf·OH (6.5× 10-9mol/(L·s))一致.双酚S降解效率随着DOM浓度的增加而降低.基于自由基稳态动力学理论建立了DOM存在下电解锰渣/UV/H2O2体系中双酚S降解的动力学预测模型,发现模型的预测值与实验值较好符合,说明DOM主要通过淬灭体系中的·OH影响双酚S的降解.