通过声洞化激活臭氧的高性能激活,用于BTEX在水中的降解
Kirill Fedorov1, Lingshuai Kong2, Chongqing Wang3
1Gdansk University of Technology, Faculty of Civil and Environmental Engineering, Department of Sanitary Engineering, Gdansk, Poland.
这项研究引入了一种先进的氧化过程,使用双频超声波辅助臭氧化来从水中去除,,乙烯和烯 (BTEX). 低频超声波与臭氧相结合,在降解这些新兴有机污染物方面表现出卓越的效率.
科学领域:
- 环境化学环境化学
- 水处理技术 水处理技术
- 先进的氧化过程 先进的氧化过程
背景情况:
- 新兴的有机污染物,如,,乙和 (BTEXs),对水质和生态系统健康构成重大风险.
- 传统的水处理方法往往难以有效地去除这些反抗性化合物.
- 先进的氧化工艺 (AOP) 为持久有机污染物的完全降解提供了有希望的解决方案.
研究的目的:
- 调查一种新型双频超声波 (DFUS) 辅助臭氧化工艺在水中BTEX降解的有效性.
- 为了比较低频 (40-120 kHz) 和高频 (80-200 kHz) DFUS与臭氧相结合的性能.
- 阐明反应性氧物种 (ROSs) 的作用和水矩阵离子对降解效率的影响.
主要方法:
- 使用双频超声波 (40-120 kHz和80-200 kHz) 进行声化辅助臭氧化.
- 在不同的美国频率和臭氧化条件下对BTEX降解效率的比较分析.
- 使用气体染色体质谱法 (GC-MS) 识别降解中间体.
- 清理试验以确定各种反应性氧物种 (ROS) 的贡献.
主要成果:
- 低频DFUS (40-120 kHz) 与臭氧相结合,在40分钟内实现了优异的BTEX降解 (99.37-99.69%).
- 高频DFUS (80-200 kHz) 与臭氧相结合显示了较低的降解率 (60分钟内86.09-91.76%).
- 对LFDUS/O3和HFDUS/O3工艺分别计算了7.86和2.9的协同效应指数.
- 基基 (HO•) 是主要的ROS,单片氧也有显著的贡献.
- 与化物和碳酸盐离子相比,硫酸盐离子对BTEX降解具有更大的抑制作用.
结论:
- 低频双频超声波辅助臭氧化是一种高效的AOP,用于从水中去除BTEX污染物.
- 工艺效率受到超声波频率,pH值和水矩阵组成的影响.
- 了解ROS贡献和降解途径对于优化新出现污染物的AOP至关重要.
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