污水中鄰苯二甲酸二丁酯降解技術(shù)

摘要：研究了輝光放電等離子體降解水中典型的環(huán)境內(nèi)分泌干擾物鄰苯二甲酸二丁酯（DBP）及降解過(guò)程中過(guò)氧化氫（H2O2）的生成規(guī)律�？疾炝穗娊赓|(zhì)種類、共存污染物（甲醇、叔丁醇）及催化劑等條件對(duì)DBP降解及H2O2生成的影響。

結(jié)果表明，在硫酸鈉溶液中DBP降解效率和H2O2生成速率最高；甲醇、叔丁醇等共存污染物對(duì)DBP降解和H2O2生成有抑制作用；Fe2+，F(xiàn)e3+和Cu2+對(duì)DBP的降解有催化作用，其催化效果為Fe2+>Fe3+>Cu2+。用高效液相色譜、離子色譜及氣質(zhì)聯(lián)用儀等儀器分析了降解中間產(chǎn)物，提出了可能的降解機(jī)理。

鄰苯二甲酸酯類（phthalie acid esters，PAES）物質(zhì)作為最常見(jiàn)的塑化劑，廣泛應(yīng)用于玩具、食品包裝、醫(yī)用材料、清潔劑、潤(rùn)滑油、個(gè)人護(hù)理用品等多種產(chǎn)品中。PAES是一類重要的環(huán)境內(nèi)分泌干擾物，具有雌性激素作用，近年來(lái)在世界各地各種水體中均有發(fā)現(xiàn)，將對(duì)環(huán)境和人類健康造成嚴(yán)重危害。其中，鄰苯二甲酸二丁酯（dibutyl phthalate，DBP）是目前最常用的鄰苯二甲酸酯類增塑劑，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，常規(guī)工藝對(duì)DBP微污染處理效果差，國(guó)內(nèi)外研究者一直在尋求高效的去除技術(shù)。

溶液輝光放電等離子體（glow dischatge plasma，GDP）不僅富集了具有強(qiáng)氧化性的自由基以及激發(fā)態(tài)的原子、分子等高活性粒子，可使難降解有機(jī)物分子激發(fā)、電離或斷鍵，而且氧化過(guò)程中還伴隨有紫外光輻射等物理化學(xué)效應(yīng)，加速了有機(jī)物的降解。該技術(shù)由于電壓低，實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)單和能量效率高等特點(diǎn)，引起了研究人員的廣泛關(guān)注。

Amano等考察了GDP對(duì)芳香類物質(zhì)的降解效果，結(jié)果表明，GDP能將這些有機(jī)污染物完全礦化。Gao J Z等研究了染料的GDP脫色，脫色率可達(dá)98%以上。本文以DBP為研究對(duì)象，研究放電產(chǎn)生的自由基對(duì)DBP的去除作用，考察電解質(zhì)、共存污染物、PH值、催化劑等條件對(duì)DBP降解及H2O2生成的影響，并利用高效液相色譜、離子色譜、氣-質(zhì)聯(lián)用儀等，分析其降解效率及中間產(chǎn)物，探討降解機(jī)理，為深入研究GDP去除水中環(huán)境激素方面提供信息和參考數(shù)據(jù)。

1材料和方法

1.1儀器與試劑

實(shí)驗(yàn)所用到的主要儀器有：DH1722A-6型直流高壓電源（北京大華無(wú)線電儀器廠）；S21-1恒溫磁力攪拌器（上海司樂(lè)儀器有限公司）；EUTECH Con510電導(dǎo)率儀；EUTECH PH/Ion510PH計(jì)（新加坡優(yōu)特儀器有限公司）；KQ-100E超聲清洗器；美國(guó)MILLIPORE ELIX5/SYNERG UV純水/超純制備裝置；德國(guó)Sartorius BS224S電子分析天平；MAPADAV-1100D可見(jiàn)分光光度計(jì)（上海美譜達(dá)儀器有限公司）；美國(guó)Thermo Orion AQ4000便攜式比色計(jì)（附帶COD125消解器）；島津UV-2550紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)；島津TOC-VCPH總有機(jī)碳分析儀；島津LC-20A高效液相色譜；島津GCMS-QP2010 UItra氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀；戴安DIONES ICS-1100離子色譜儀。

實(shí)驗(yàn)室所用試劑均為分析純，包括：DBP、無(wú)水硫酸鈉、硫酸鐵、七水合硫酸亞鐵、草酸鈉、硫酸鈦、醋酸鈉、醋酸、H2O2、硫酸、氫氧化鈉、氯化鈉、高錳酸鉀、鄰二氮菲、二氯甲烷。具體參見(jiàn)http://www.yiban123.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

1.2實(shí)驗(yàn)裝置和分析方法

實(shí)驗(yàn)裝置由直流穩(wěn)壓電源（0~1000V）和反應(yīng)器組成，反應(yīng)器如圖1所示。

陰極為不銹鋼棒，陽(yáng)極為直徑0.6mm的鉑絲。陽(yáng)極區(qū)與陰極區(qū)由一個(gè)燒結(jié)玻璃隔膜分開(kāi)，反應(yīng)溶液可以在隔膜中自由通過(guò)。反應(yīng)器的材質(zhì)為玻璃，內(nèi)徑為40mm，整個(gè)反應(yīng)器被冷卻水夾套包裹，反應(yīng)器內(nèi)主體溶液的溫度控制在（298±2）K。

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