基于光化学高级氧化技术降解水中典型卤代酚类污染物的研究

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1、东华大学DONGHUAUNIVERSITY博士学位论文DoCTORALDISSERTATIoN论文题目：学科专业：研究方向：作者姓名：指导教师：完成日期：基王迸丝堂直级氢丝挞丕隆鲤丞生基型直岱酸娄透鎏塑的堑塞巫埴抖堂皇工猩丞处理直级氢化撞丕郭耀亡物建途熬握：王型S慧副熬援2Q!垒生!目墨旦帅IllllllllIIIIlllIIIIIIIIIIY2565184东华大学博士学位论文基于光化学高级氧化技术降解水中典型卤代酚类污染物的研究PhotochemicalAdvancedOxidationProcesses．BasedDegra

2、dationofTypicalHalogenatedOrganicPhenolicPollutantsin纬匀ter学科专业：环境科学与工程作者姓名：郭耀广指导老师：柳建设教授、王兆慧副教授答辩日期：2014年5月27日东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承

3、担。学位论文作者签名：承邳日期：k厂尸年少月芗。日东华大学学位论文版权使用授权书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，同意学校保留并向国家有关部门或机构送至论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华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、缩印或扫面等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于保密口，在年解密后适用本版权书。不保密“厂学位论文作者签名：衙彤指导教师签名：日期：弘，夕．r7口日期：沙，识r；D东华大学博士学位论文摘要基于光化学高级氧化技术降解水中典型卤

4、代酚类污染物研究摘要近年来，具有“三致”效应和遗传毒性的溴代阻燃剂及氯酚类防腐剂在生产、使用及废弃处理过程中导致的水环境污染问题日益加剧，严重威胁了人类的生活和健康。因此，开发新型、绿色、高效的处理技术去除水环境中典型卤代污染物的研究具有重要意义。本文以典型溴代阻燃剂四溴双酚A(TBBPA)和氯代防腐剂2，4，6一三氯酚(2,4，6．TCP)为研究对象，利用基于光化学的高级氧化技术开展其降解研究，主要开展了以下几个方面的工作：(1)为了克服TBBPA水中难溶性问题导致的向传统高级氧化体系加入甲醇等有机溶剂增溶，产生二次污染及自由

5、基湮灭降低反应效率等缺陷。利用TBBPA在强碱性水溶液可溶及persulfate(PS)可同时被碱及紫外光激活生成硫酸根自由基的双重特性，开展了碱性UV／PS体系降解TBBPA的研究，考察pH、TBBPA和Ps初始浓度、溴离子对于TBBPA降解动力学的影响。结果表明，TBBPA的降解动力学符合准一级动力学模型：TBBPA的降解速率随着溶液的初始pH和PS初始浓度升高而增大，随着TBBPA初始浓度的升高而下降；外加Br与否对TBBPA的降解和多溴代有机物的生成几乎没有影响；TBBPA的矿化率随着反应时问而增大，但4h的总矿化率只有

6、25％左右；TBBPA在降解过程中，生成大部分的中间产物是单苯环溴代有机物，脱溴产物较少；通过对降解中间产物的分析，对TBBPA在碱性UV／PS体系中的降解途径进行了推测，提出了TBBPA中异丙基和苯环之间化学键的断裂为主导反应的反应机理。(2)因还原脱溴是提高TBBPA矿化反应的限速步骤，为进一步提高TBBPA的降解效率，采用环境友好、兼具还原和氧化能力的Ti02光催化体系开展降解TBBPA的研究。考察了通气环境、底物初始浓度、溶液pH、常见氢供体及电子受体对Ti02光催化技术降解TBBPA动力学的影响，通过反应产物分析，提出

7、了改变通气环境引导的还原一氧化分段式光催化技术降解TBBPA的反应机理。结果表明，TBBPA初始浓度对其自身还原降解和脱溴速率均呈现先上升后下降双重影响；在强碱性条件下，TBBPA的还原降解与脱溴速率随着溶液初始pH的升高而增大：甲醇作为氢供体作用于TBBPA还原降解和脱溴的效果更佳；NO，。、S042。等常见电子受体会抑制TBBPA还原降解和脱溴；体系在通氮气条件下，光生电子对TBBPA的还原脱溴是主导反应，通氮气后接着通空气或自始至终通空气，东华大学博士学位论文摘要光生空穴或羟基自由基对TBBPA的氧化反应是主导反应。本研究

8、为利用UV／Ti02体系通过改变通气条件实现含TBBPA污水的“还原脱溴．氧化分解”分段式过程预处理提供了一定的理论依据。(3)为避免传统高级氧化技术降解氯酚类有机污染物的氧化剂投入成本高、催化剂二次污染等局限性，采用铁．硫光化学循环原理耦合高级氧化技术，提出了