超声过硫酸盐法去除水中卡马西平及腐殖酸的研究

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1、分类号学号M201273211学校代码10487密级硕士学位论文超声/过硫酸盐法去除水中卡马西平及腐殖酸的研究学位申请人：周宁学科专业：市政工程指导教师：王松林副教授答辩日期：2015.5.24AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreefortheMasterofEngineeringStudyontheDegradationofCarbamazepineandHumicAcidinWaterUsingUltrasonicCombinedwithPersulfateMethodCandidate:

2、ZhouNingMajor:MunicipalEngineeringSupervisor:AssocProf.WangSonglinHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论

3、文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要随着全球经济的迅猛发展，生产及生活产生废弃物进入环境的含量逐年上升，水体中被检测出的有机污染物种类和含量越来越多，这些物质存在水环境中已经

4、严重威胁人类健康。本文以持久性有机物卡马西平和腐殖酸为研究对象，以超声联合过硫酸盐技术方法对其降解效果和作用机理进行了研究，并建立了超声活化过硫酸盐降解腐殖酸新的动力学模型。本文的主要内容如下：对卡马西平（CBZ）在超声-过硫酸盐体系下的降解进行实验探索，讨论了超声联合过硫酸盐体系的作用机理及过硫酸盐投加量、超声功率、溶液pH、反应温度及底物浓度等因素的影响。研究结果表明：（1）超声-过硫酸盐体系对有机物的降解有协同作用；（2）随着过硫酸盐投加量的增加，CBZ去除率上升；（3）超声功率对降解效果有一定影响，输入功率增加，去除率上升；（4）pH影响溶液中自由基的种类和CZB在溶液中的分

5、布形态，CBZ在不同pH值的去除率顺序为pH5.0>pH3.0>pH9.0>pH11.0；（5）超声-过硫酸盐体系降解CBZ所需能量较高，表观活化能为119.4KJ/mol，温度对反应影响较大，当低于30℃时，反应无法顺利进行；（6）底物浓度增加导致反应结束时去除率降低，但底物总去除量增加。通过腐殖酸（HA）在固定频率为40kHz的超声-过硫酸盐体系下的降解行为，探讨了过硫酸盐投加量、超声功率、底物浓度、反应时间、溶液pH及反应温度对HA降解的影响。研究结果表明：（1）在超声-过硫酸盐体系中，过硫酸盐投加量为100mM、超声输入功率200W、溶液pH值为3.0、反应温度为50℃的反应

6、条件下，经过2h反应，初始浓度为30mg/L的HA去除率最高达到了90%；（2）HA的降解-•主要靠硫酸根自由基（SO4）的氧化能力，而过硫酸根离子无法与HA直接发生反-•应；（3）建立了一个基于硫酸根自由基（SO4）为氧化剂的新动力学模型，从数学及化学层面来描述超声活化过硫酸盐降解HA的反应过程，通过新模型可知超声功I华中科技大学硕士学位论文率、过硫酸盐投加量、溶液pH值及反应温度对HA的降解有比较大的影响；（4）讨论了过硫酸盐投加量、底物浓度、超声功率、pH值及反应温度对反应的影响，同时用于验证模型与实验数据是否相符，结果表明新模型与实验数据具有一致性。关键词：超声过硫酸盐卡马西

7、平腐殖酸硫酸根自由基动力学模型II华中科技大学硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentoftheglobaleconomy,contentofproductionandlivingwastedischargeintotheenvironmentincreasedyearbyyear,moreandmoretypealsotheamountoforganicpollutantsisdetectedinwater,thereh