钛酸钡压电臭氧化降解水中的硝基苯

庄 玮,杨 婧,龚冰柔,郑 莹,赵 纯

钛酸钡压电臭氧化降解水中的硝基苯

庄 玮1,2,杨 婧,龚冰柔,郑 莹,赵 纯*

(1.重庆大学环境与生态学院,重庆 400030；2.四川省城乡建设研究院,四川 成都 610043)

将臭氧(O3)体系与压电(PE)体系相结合提出了压电臭氧化(PE-O3)体系,探究了该体系对难降解有机污染物硝基苯(NB)的降解效果,考察了转速、O3浓度、钛酸钡(BT)投加量和初始pH值对NB去除的影响.此外,探讨了PE-O3体系降解NB过程中存在的活性物质,并分析了反应机理.结果表明:PE-O3体系对NB的降解体现出明显的协同效应(协同系数高达5.04),在15min内对NB的去除率高达85.37%,反应符合一级反应动力学规律,为0.1256min-1.此外,PE-O3体系在120min内对NB实现了74.06%的矿化.随着磁力转子转速的增加,体系反应速率提升,当转速提高到1500r/min时,反应速率常数可达到0.1446min-1.反应速率随体系中BT浓度和O3浓度的增加而增加,但一定程度后,增长趋势变缓.NB降解速率随pH值的增加而增大,当pH值为9.0时,在15min后体系中的NB降解率达85.69%.反应过程中产生的是降解NB的主要活性物质.

钛酸钡；压电臭氧化；硝基苯；压电；臭氧

硝基苯(NB)在石油化学工业、燃料、化学原料和焦化工业中的广泛应用导致了大量含硝基苯的废水排放到环境中[1].NB具有潜在的致癌、致畸和致突变性[2],被列为中国的58种优先污染物之一[3].但是传统的水处理工艺难以有效降解NB.

臭氧作为一种清洁高效的氧化剂在水处理高级氧化过程中被广泛研究[4-5],但单独臭氧体系对难降解污染物的去除率低,难以彻底矿化难降解污染物[6-7].为了……