硫脲臭氧氧化试验的研究

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1、江苏大学硕士学位论文摘要硫脲是一种具有广泛用途的重要基础化工原料，被广泛的应用于农药、医药、金属工业、纺织行业、工业清洗、分子生物学、橡胶硫化、树脂生产、电镀工业和贵金属提取等方面，随着工农业生产的发展，硫脲的使用量呈逐年递增的趋势。研究表明，硫脲被人体摄入后危害健康，抑制甲状腺和造血器官的机能，引起中枢神经麻痹及呼吸和心脏功能降低等，甚至导致死亡。常用的氧化降解硫脲的氧化剂有高锰酸钾、二氧化锰、四乙基铅、卤素等，而这些氧化剂的添加，往往会造成二次污染。随着人们环保观念的加强，更多的学者把研究方向放在了一些绿色氧化剂上

2、，如一些过氧化物和高铁酸盐等，但是研究的结果也凸显了一些问题的存在，像处理效率不高，反应条件复杂和反应时间长等。臭氧是一种氧化还原电位为2．07伏的强氧化剂，且反应产物为氧气，不会对环境造成二次污染，是一种高效、绿色的氧化剂。然而，对于臭氧氧化硫脲的研究却鲜有报道。在上述背景下，构建了臭氧氧化硫脲的试验体系，并对反应条件、降解效果及反应机理进行了研究。首先，利用配置的硫脲模拟废水，通过单因素试验研究硫脲浓度、反应时间、臭氧流速、pH、温度对臭氧氧化降解硫脲的效果，并对臭氧氧化硫脲反应进行了动力学分析。试验结果表明，当硫

3、脲模拟液浓度为3g·L-1，反应温度为20。C(温度通过恒温水浴锅控制)，pH为溶液原始pH=7．3，臭氧流速为600mL·minl(液相臭氧浓度：6．53mg·L-1)，反应时间为9mill时，硫脲的去除率为93．97％；臭氧氧化硫脲动力学研究表明，臭氧氧化硫脲的反应级数n=0．11，反应速率常数K--0．4898gO一·Lm．89．min-1，硫脲的臭氧氧化试验研究说明臭氧氧化硫脲的速率非常快。同时研究了臭氧氧化硫脲实际废水的效果，试验结果表明，在温度为20℃，pH为溶液原始pH=7．3；臭氧流速为600mL·ra

4、ind(液相臭氧浓度：6．53Ing·L-1)，反应时间为9mill时，硫脲的去除率为96．96％，废水COD去除率为36．77％。正交试验显示：臭氧对硫脲去除率试验中，各因素的影响程度大小为：反应时间>臭氧流量>温度>pH；臭氧对COD去除率试验中，各因素的影响程度大小为：反应时间>臭氧流量>温度>pH。臭氧氧化硫脲实际废水动力学研究表明，随着臭氧流量的增加，反应速率随之增加。机理分析认为臭氧氧化硫脲反应有中间产物生成，此物质的紫外分光吸收波长约为275nm，且随着反应时问的增加，此产物呈累积趋势，通过对比污染物和中

5、间产物的峰值可以发现，此产物的含量甚微，这也从另一个侧面反映出了臭氧氧化硫脲反应较为彻底，只有极少量中间产物产生。离子色谱分析表明，硫脲经臭氧氧化处理后有5042-生成，8042-峰面积随着反应时问延长而增大，说明臭氧氧化可以使硫脲生成5042-并在反应中积累。关键词：硫脲，臭氧，动力学，机理研究江苏大学硕士学位论文ABSTRACTThiourea(NH2CSNH2)，asulfur-containingorganiccompound，hasmanyindustrialapplications．Thioureaiswi

6、ldelyusedinpesticideandmedicineproduction，metalindustry,textileindustry,industrialcleaning，molecularbiology,rubbervulcanization，resinproduction,platingindustryandpreciousmetalsextraction．Thioureaintakedbyhumanbodymaybringserioushealthhazard，suchasrepressingthyro

7、idglandandthefunctionofbloodorgan，arousingcentralnervoussystemtoparalyzeorlowerthebreathing，evencauseddeath．Thecommonoxidantsusedfordegradationthioureaarehydrogenperoxide，manganesebioxide，potassiumpermanganate，tetraethyllead，etc，buttheseoxidantsmayhavesecondaryp

8、ollutionaftertheoxidation-reductionreactionwiththiourea．Recently,scholarstrytousesomegreenoxidants，forinstance，suchasFe(ⅦandH202．Buttheseexperimentsshowsomeshortcomin