UV/NaClO和UV/过碳酸钠工艺降解水杨酸的对比

摘要

采用UV/NaClO和UV/过碳酸钠(SPC)工艺降解水中水杨酸(SA),对比考察了氧化剂种类和投加量对SA去除的影响,采用淬灭法和电子顺磁共振波谱仪(EPR)鉴定识别了2种工艺中的自由基,通过竞争动力学的方法计算了SA与•OH、CO_(3)^(•-)的二级反应速率常数及反应体系中不同组分的贡献,从环境水样模拟、急性毒性和经济效益等角度比较了SA的去除效果.结果表明,UV/NaClO工艺和UV/SPC工艺降解SA的拟一级动力学常数分别为0.4378,0.3794min^(-1).UV/NaClO和UV/SPC体系中分别存在•OH、Cl•和O_(2)^(•-)、•OH及CO_(3)^(•-)等自由基.SA与•OH、CO_(3)^(•-)的二级反应速率常数分别为3.97×10^(9),8×10^(7)L/(mol⋅s).UV/NaClO工艺中活性氯自由基(RCS)(79.91%)对SA去除起主导作用;而UV/SPC工艺中O_(2)^(•-)(51.75%)与•OH(41.42%)起主导作用.环境水样中SA在UV/NaClO和UV/SPC工艺中的降解受到抑制,其反应速率分别平均降低了67%和74%.UV/SPC工艺反应溶液的抑制率(25%)较UV/NaClO工艺反应溶液(63%)低38%.SA降解率达到97.5%以上时UV/SPC工艺的成本[37.1$/(m^(3)⋅order)]是UV/NaClO工艺成本[4.0$/(m^(3)⋅order)]的9.3倍,UV/NaClO工艺较UV/SPC工艺具有较高的经济效益.