紫外/次氯酸钠和紫外/过碳酸钠工艺降解水杨酸的影响因素及降解机理

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作   者：

杨帆;  马晓雁;  李青松;  杨庆云;  黄华翰;  梁馨蕊;  陈国元;  李国新; 

作者机构：

厦门理工学院水资源环境研究所;  浙江工业大学土木工程学院; 

关键词：

降解路径;  高级氧化工艺;  影响因素;  模拟毒性;  协同效应; 

期刊名称：

环境工程学报

i s s n：

1673-9108

年卷期：

2023 年 17 卷 001 期

页   码：

82-94

摘   要：

采用紫外/次氯酸钠(UV/NaClO)和紫外/过碳酸钠(UV/SPC)工艺降解水中水杨酸(SA),且利用协同因子(R)作为评价指标,分别考察了氧化剂投加量、pH、阴离子(NO3-、HCO3-)和腐殖酸(HA)等因素对SA去除的影响,结合TOC对比了 2种工艺对SA的去除效果,通过鉴定中间降解产物探讨了 SA可能的降解路径.结果表明:UV/NaClO和UV/SPC工艺中SA的去除均符合拟一级反应动力学,R与拟一级反应动力学常数(kobs)变化趋势相似.当NaClO和SPC质量浓度分别为3 mg·L-1和12 mg·L-1时,2种工艺中kobs分别为0.173 2 min-1和0.258 8 min-1,而RUV/NaClO和RUV/SPC分别为9.5和15.9.kobs和R随氧化剂投加量的增加而升高,因过量的SPC消耗产生的羟基自由基(·OH)会导致kobs降低.初始pH对SA去除有较大影响,酸性环境有利于UV/NaClO工艺去除SA,而UV/SPC工艺则在pH=7具有较好的SA去除效果.NO3-与HCO3-对UV/NaClO工艺去除SA有轻微的促进作用,而显著抑制UV/SPC工艺对SA的去除.HA对2种工艺中SA的去除均有抑制作用.相比UV/NaClO,UV/SPC工艺对TOC去除更为显著.通过分析SA的密度泛函理论(DFT)并结合主要的降解产物推测SA的降解机理主要为自由基的取代和氧化.