UV_NO3-体系的构建及其对难降解有机物的降解研究

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1、硕士学位论文UV/NO-3体系的构建及其对难降解有机物的降解研究CONSTRUCTIONOFUV/NO-3SYSTEMANDITSDEGRADATIONOFREFRACTORYORGANICS高磊哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：X703.1学校代码：10213国际图书分类号：628.2密级：公开工学硕士学位论文UV/NO-3体系的构建及其对难降解有机物的降解研究硕士研究生：高磊导师：尤世界教授申请学位：工学硕士学科：环境科学与工程所在单位：环境学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:X703.1U.D.C:628.2Disser

2、tationfortheMasterDegreeinEngineeringCONSTRUCTIONOFUV/NO-3SYSTEMANDITSDEGRADATIONOFREFRACTORYORGANICSCandidate：GaoLeiSupervisor：Prof.YouShijieAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：EnvironmentalScienceandEngineeringAffiliation：SchoolofEnvironmentDateofDefence：June,2018Degree-Confe

3、rring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要随着工农业的高速发展，难降解有机物的种类和数量呈现飞速增长。它们很难通过传统的生物或物化法去除，日益成为威胁人类健康的严峻问题。在UV及其耦合工艺的基础上，本课题尝试构建UV/NO-3体系，并将其用于降解亚甲基蓝以及对氯苯酚等难降解有机物。本课题分别以低压汞灯和中压汞灯作为紫外光源，探究不同紫外光源下浓度及pH对NO--3光化学活性的影响。研究发现NO3在两种紫外光源下均具有光化学活性，能转化为氨氮、亚硝酸盐氮、氮氧化物等其他氮形态。电子顺磁共振测试结果还直接证明了

4、NO-3在中压汞灯辐照下能产生羟基自由基。酸性条件有利于羟基自由基的生成，而碱性环境有利于亚硝酸盐氮的积累。在研究NO---3光化学活性的基础上，分别利用低压汞灯/NO3和中压汞灯/NO3工艺降解亚甲基蓝。研究发现低压汞灯/NO--3工艺下亚甲基蓝的降解以NO3促成的间接光解为主，NO--3通过产生羟基自由基加快亚甲基蓝的降解；中压汞灯/NO3工艺下亚甲基蓝的降解以直接光解为主，NO-3主要通过形成惰性滤层抑制亚甲基蓝的降解。酸性条件有利于亚甲基蓝的降解，而碱性环境下溶液pH变动较大，至反应结束时基本为中性。另外，本课题还尝试利用中压汞灯/NO--3工艺降解对氯苯酚，探究NO3浓度、pH

5、、腐殖酸以及碳酸根对其的影响。研究发现NO-3在不同浓度范围内表现出不同的效应：低浓度条件下对氯苯酚的降解以直接光解为主，NO-3抑制了对氯苯酚的光解；随着浓度的增加，NO-3促成的间接光解作用逐渐增强；当浓度达到某一值后，NO--3促成的间接光解作用占据优势，NO3的加入促进了对氯苯酚的降解。与中压汞灯单独辐照相比，加入一定量的NO-3可以显著提高对氯苯酚的矿化率。强碱性条件能使对氯苯酚的特征吸收峰发生红移，有利于对氯苯酚吸收光辐射而加速降解。腐殖酸能抑制该反应体系下对氯苯酚的直接光解和间接光解作用，从而导致对氯苯酚的降解过程变缓。碳酸根对该反应体系下对氯苯酚降解的综合影响作用较小。总

6、而言之，UV/NO-3工艺是一种处理难降解有机物的可行且具有前景的方法。NO-3来源广泛，可以从污水本身或其他污水中获得。该方法无需额外投入氧化剂或催化剂，却能显著加快难降解有机物的降解或提高其矿化率，值得进一步深入研究或在实际中尝试应用。关键词：UV/NO-3；亚甲基蓝；对氯苯酚；难降解有机物-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofindustryandagriculture,thetypesandquantitiesofrefractoryorganicsareincreasingrapidly.Theyarediffic

7、ulttoremovethroughtraditionalbiologicalorphysicalmethodsandareincreasinglybecomingaseriousproblemthatthreatenshumanhealth.OnthebasisofUVanditscouplingprocess,thisprojectattemptstobuildaUV/NO-3systemanduseittodegradethe