热活化过硫酸盐处理水中对羟基苯甲酸酯类防腐剂试验研究

摘要

作为一种广谱高效的防腐剂，对羟基苯甲酸酯类物质已被广泛应用于食品、医药、个人护理品、化工、造纸等行业中。随着使用量的激增，该类防腐剂不仅会污染水环境，还会对人体健康带来潜在的危害。然而现阶段常规水处理工艺难以对其有效去除，因此研究如何高效处理此类物质是十分必要的。
　　热活化过硫酸盐（PS）体系作为一种新型的高级氧化技术，已经成为当前学者们研究的热点。该技术已成功应用于土壤修复和地下水中污染物质的去除，具有广阔的应用前景。
　　本论文开展了热活化PS体系降解水中对羟基苯甲酸酯类防腐剂试验研究：将两种具有代表性的对羟基苯甲酸酯（MeP、EtP）作为研究对象，考察了两者在热活化PS体系中的降解效果，探讨了温度、过硫酸盐投加量、溶液pH、水中氯离子、碳酸氢根离子、腐殖酸浓度等因素对两种酯降解效果的影响，并鉴定了体系中生成的自由基种类，还分析了体系TOC变化情况，在此基础上进行了产物分析和降解途径推断，最后还探讨了本实验体系运用在实际污水处理中的可能性。
　　实验研究结果表明：（1）活化温度、PS投加量对MeP、EtP的去除均有明显促进作用；随着体系pH的升高，两种酯的去除率逐渐降低，降解趋势依次为pH=9.0＜7.0＜5.0。降解反应符合准一级动力学模型。（2）水中氯离子、碳酸氢根离子对两种酯的去除均存在一定抑制作用，但随着两种离子浓度的增加，抑制作用并没有明显增强；水中腐殖酸能明显抑制两种酯的降解，当[HA]0=10mg/L时，两种酯的去除率分别下降了80.7％和82.6%。（3）SO4·ˉ和HO·是降解MeP和EtP的两种主要自由基；测定两种酯反应前后的TOC变化，发现实验体系对两种酯的降解主要是以中间产物形式存在，难以完全矿化；通过LC-MS/MS检测热活化PS降解MeP的产物，发现MeP在SO4·ˉ和HO·的作用下进行脱烷基反应生成对羟基苯甲酸，然后进一步发生水解反应生成对苯二酚。（4）利用热活化PS体系去除二沉池出水中的MeP、EtP，发现[PS]0=4mg/L时两种酯的去除率可达67.1%和73.4%，表明热活化PS体系在处理含有对羟基苯甲酸酯类防腐剂的实际污水中具有很大的应用前景。

目录

声明

1 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 对羟基苯甲酸酯类物质简介

1.3 过硫酸盐体系简介

1.4 研究的内容、目的与意义

2 实验材料及方法

2.1 主要试剂

2.2 实验仪器与装置

2.3 实验方法

3 热活化过硫酸盐处理对羟基苯甲酸甲酯试验研究

3.1 前言

3.2 实验结果和讨论

3.3 本章小结

4 热活化过硫酸盐处理对羟基苯甲酸乙酯试验研究

4.1 前言

4.2 实验结果和讨论

4.3 本章小结

5 结论与建议

5.1 结论

5.2 建议

致谢

参考文献

附录对羟基苯甲酸甲酯降解产物 LC-MS 分析质谱图