超声波强化零价铁/过硫酸钠体系降解1，2-二氯苯

2020-05-29廖书林浦燕新周梦凯许龙霞

山西化工 2020年2期

廖书林，浦燕新，周梦凯，许龙霞

(维尔利环保科技集团股份有限公司，江苏常州 213125)

引言

1，2-二氯苯作为有机溶剂和中间体，在农药、染料、有机合成等领域被广泛应用[1]。1，2-二氯苯的化学性质稳定，具有很强的生物积累性和生物毒性以及致癌性[2]，我国已将其列为优先控制污染物。

本文以1，2-二氯苯为研究对象，通过模拟试验平台构建UV/Fe(0)/SPS体系降解废水中的1，2-二氯苯，并研究初始pH值、Fe(0)投加量、过硫酸盐投加量、超声波功率等对1，2-二氯苯降解效果的影响为1，2-二氯苯污染废水的处理提供技术支持。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

超声波清洗器(SK7210HP型，上海科导)；磁力搅拌器(JB-1B，上海雷磁)；pH计(PHS-3C，上海雷磁)；高效液相色谱仪(1260型，Agilent)。

1，2-二氯苯(>99.0%)、过硫酸钠(sodium persulfate，SPS)、还原铁粉、硫酸、氢氧化钠、甲醇等，均为分析纯。

1.2 实验方法

取500 mL 1，2-二氯苯质量浓度为30 mg·L-1的废水，用稀硫酸或稀氢氧化钠溶液调节到实验要求的pH值。将废水置于锥形瓶中，并加入一定量的Fe(0)和SPS，在超声装置中反应。在设定的反应时间取样10 mL，并同时加入甲醇作为猝灭剂，确保活性自由基猝灭，反应终止。通过液相色谱分析水样中的1，2-二氯苯含量。

1.3 分析条件

高效液相色谱：色谱柱为Agilent C18柱(4.6 mm×150 mm，5μm)；流动相为体积比7∶3的甲醇/水混合液，流速为1.5 mL·min-1;进样量为20 μL；检测器为紫外检测器，检测波长为200 nm；色谱柱温度设定为25 ℃。

2 结果及讨论

2.1 Fe(0)投加量对1，2-二氯苯去除率的影响

在初始pH值为5，SPS投加量为200 mg·L-1条件下，设置Fe(0)的初始质量浓度分别为50、100、150、200、300 mg·L-1。

2.2 过硫酸盐投加量对1，2-二氯苯去除率的影响

在初始pH值为5，Fe(0)投加量为150 mg·L-1条件下，设置SPS的初始质量浓度分别为50、100、200、300、400 mg·L-1。

2.3 初始pH值对1，2-二氯苯去除率的影响

2.4 不同体系1，2-二氯苯去除率及动力学分析

为探明US在Fe(0)/SPS中所起的作用，在初始pH值为5，Fe(0)投加量为150 mg·L-1，SPS投加量为200 mg·L-1条件下，进行了Fe(0)/US、Fe(0)/SPS、US/SPS、Fe(0)/US/SPS 四种反应体系的1，2-二氯苯降解实验。

结果显示，Fe(0)/US体系下1，2-二氯苯的去除效果最差，反应结束时1，2-二氯苯的去除率仅为38.7%，这表明US和Fe(0)不是降解1，2-二氯苯的主要因素。US/SPS体系的去除率同样较低，反应结束时1，2-二氯苯的去除率为43.1%。Fe(0)/SPS和Fe(0)/US/SPS体系下，1，2-二氯苯的去除率较高，分别为78.44%与91.1%，表明Fe(0)能很好活化SPS，且US的加入可以产生协同效果，显著提升1，2-二氯苯的去除率。