超声波-铁粉协同降解五氯酚.pdf

化工环保
04
ENVIRONMENTAL PROTECTION OF CHEMICAL INDUSTRY
2011年第31卷第4期
超声波一铁粉协同降解五氯酚
曹世晖
(湖南城建职业技术学院材料工程系,湖南湘潭4113)
摘要通过超声波一铁粉联合体系协同降解废水中的五氯酚(PCP)。实验结果表明:降解120min后,PCP去除
率可达90.4%;在该体系中铁粉被逐渐腐蚀成Fe“,随降解时间的延长,Fe2'浓度逐渐增加;体系中的Fe2'可以促
进?OH的产生,并且可以与超声空化作用下产生的H2O2发生 Fenton试剂氣化反应降解PCP:超声波对铁粉粒子
具有清洗、侵蚀和粉碎作用,増加铁粉表商积,强化液固传质,使铁表面反应活性中心暴露,提高反应速率。
[关键词亅超声波;铁粉;五氯酚;协同作用;芬顿试剂;反应机理
中图分类号1X703.1
文献标识码」A
文章编号]1006-1878(2011)04-0304-04
Synergistic Degradation of Pentachlorophenol Using
Ultrasonic Wave-lron Powde
Cao Shihui
Department of Material Engineering, Hunan Urban Construction College, Xiangtan Hunan 1103, China)
Abstract: Pentachlorophenol(PCP )in wastewater was synergistically degraded in ultrasonic wave
iron powder system. The experimental results show that: After degradation for 120 min, the PCP
removal rate can reach 90. 4%; The iron powder in the system is corroded into Fe "gradually, and the
Fe "concentration increases with the extending of degradation time; Fe" in the system can promote the
generation of OH, which can degrade PCP by Fenton reagent oxidation with H, O generated by
ultrasonic cavitation; Ultrasonic wave has the effects of clearning, corroding and comminuting on iron
powder, so it can expand the surface area of iron powder, cnhance liquid-solid mass transfer, expose
the reaction centors on iron powder surface, and finally it can increase the reaction rate
Key words: ultrasonic wave; iron powder; pentachlorophenol; synergistic reaction; Fenton agent
reaction mechanism
在超声波降解体系中,超声空化是超声波降解面的电子转移至氯代有机物使之脱氯;二是铁粉腐
氯代有机物的主动力。水溶液中的氯代有机物发蚀后生成的Fe2的脱氯还原;三是铁粉腐蚀过程产
生超声空化时,反应可发生在空化气泡内、空化气生的H2的脱氯还原
泡表面和液相主体3个区域。空化气泡由空化
近年来,采用超声波一铁粉联用技术降解废水
气体、水蒸气及易挥发溶质的蒸气构成。在空化气中的有机物倍受关注。研究结果表明,该技术具有
泡内,有机物的降解主要靠高温热解和较高浓度的明显的协同效应-?。
自由基氧化;在空化气泡表面是围绕气相的一层很
本工作采用超声波-铁粉体系降解废水中的
薄的超热液相层,此处存在高浓度的?OH和?H,五氯酚(PCP),探讨了超声波与铁粉的协同作用机
且水呈超临界状态,有机物被自由基、H2O2及超临理,旨在为该技术的深人研究和实际应用提供理论
界水氧化并部分被热解;在该两个区域中未被消耗
掉的氧化剂(如?OH和H2O2)会在液相主体中继
收稿日期】2011-01-18;[修订日期]2011-(04-15
续与溶质进行反应,但反应量很小。
作者简介]曹世晖(1971ー),女,湖南省湘潭市人,倾士,
铁粉对水中氯代有机物的脱氯还原主要有3种副教授,研究方向为废水处理新技术。电话18975267790,
反应途径?:一是铁粉表面的直接反应,将铁粉表电邮csh710216@126.com