温度、pH 值和水质条件对 UV/PS 光解 2，4 - DCP 的影响

doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2017.11.018

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2017, Vol. 45 ›› Issue (11): 126-131.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2017.11.018

温度、pH 值和水质条件对 UV/PS 光解 2，4 - DCP 的影响

陈菊香^1,2 高乃云^2† 杨静¹ 张梦文¹

1．新疆大学建筑工程学院，新疆乌鲁木齐 830047; 2．同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室，上海 200092

收稿日期:2017-02-20 修回日期:2017-08-23 出版日期:2017-11-25 发布日期:2017-10-01
通信作者: 高乃云(1949-)，女，博士，教授，主要从事水处理理论与技术研究． E-mail:gaonaiyun@126.com
作者简介:陈菊香(1979-)，女，副教授，主要从事水处理理论与技术研究． E-mail:chenyu1816@126．com
基金资助:
国家科技重大专项(2012ZX07403-001);国家自然科学基金资助项目(51768067);新疆大学大学生创新训练计划项目(201610755018)

Effects of Temperature,pH Value and Water Conditions on 2,4-DCP Photolysis by UV/PS

CHEN Ju-xiang^1,2GAO Nai-yun² YANG Jing¹ ZHANG Meng-wen¹

1.College of Architecture and Civil Engineering,Xinjiang University,Urumqi 830047,Xinjiang,China; 2.State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse,Tongji University,Shanghai 200092,China

Received:2017-02-20 Revised:2017-08-23 Online:2017-11-25 Published:2017-10-01
Contact: 高乃云(1949-)，女，博士，教授，主要从事水处理理论与技术研究． E-mail:gaonaiyun@126.com
About author:陈菊香(1979-)，女，副教授，主要从事水处理理论与技术研究． E-mail:chenyu1816@126．com
Supported by:
Supported by the National Science and Technology Major Project(2012ZX07403-001) and the National Natural Science Foundation of China(51768067)

摘要/Abstract

摘要： 考察了不同温度、pH 值和水质条件下紫外/过硫酸盐(UV/PS)工艺光解 2，4-二氯苯酚(2，4-DCP)的效果及一级反应动力学，探讨了预氧化工艺对 2，4-DCP 在氯和氯胺消毒过程中生成的消毒副产物的种类和产量的影响．结果表明:UV/PS 光解 2，4-DCP 的 45min 降解率可达 86. 4%，说明 UV/PS 工艺可高效去除 2，4-DCP，且其反应基本遵循拟一级反应动力学;不同温度下，2，4-DCP 的降解率随温度的升高而增大，反应符合拟一级反应动力学及阿累尼乌斯公式拟合模型，线性较好;pH 值从 5. 0 上升到 9. 0 的过程中，反应速率常数先逐渐增大再降低，在 pH = 7. 0 时达最大值;锡澄水库原水、油车水库原水、自来水、锡东水厂水源配制的 2，4-DCP 溶液的降解率分别是 73. 5%、80. 2%、82. 4%、 87. 4%;PS、UV、UV/PS 3 种工艺降解 2，4-DCP 溶液时，后续氯和氯胺消毒过程中生成的含碳消毒副产物是三氯甲烷、二氯乙酸、三氯乙酸，生成的含氮消毒副产物主要是二氯乙腈和三氯硝基甲烷;UV、UV/PS 工艺较大程度地降低了 2，4-DCP 作为前体物生成的消毒副产物的总量．

关键词: 光降解, 2, 4-二氯苯酚, 紫外/过硫酸盐工艺, 拟一级反应动力学, 温度, pH 值, 实际水体

Abstract: The degradation efficiency and first-order reaction kinetics of 2,4-DCP with UV/PS process at 25 ℃,under different temperature and different pH conditions were investigated; meanwhile, the intermediate products and the possible reaction pathways of 2, 4-DCP degradation by UV/PS were speculated. The types and yields of disinfection by-products generated by oxidizing 2,4-DCP with PS,UV and UV/PS during chlor(am)tion processes. The results showed that the removal rate of 2, 4-DCP can reach as high as 86.4 % with UV/PS process, which indicated 2, 4-DCP can be highly degradated by UV/PS, and the reaction fitted the pseudo-first-order reaction equation. The degradation rate increased with the increase of temperature, fitted the first-order reaction kinetics and Arrhenius formula fitting model, the linear were better. PH value increased from 5 to 9, and the reaction rate constant first increased and then decreased, which was the highest at pH=7.0. The actual water including of Xi-cheng reservoir, You-che reservoir, Xi-dong water works and tap water were prepared as the background of 2, 4-DCP solution ,the photo catalytic oxidation degradation efficiency of 2,4-DCP solution were 73.5%, 80.2%, 82.4% and 87.4%, respectively. three kinds of carbonaceous disinfection by-products containing chloroform(CF) , two chloroacetic acid (DCAA)and acetic acid(TCAA), two kinds of nitrogen disinfection by-products containing dichloroacetonitrile (DCAN) and trichloronitromethane (TCNM) were determined with GC-MS during degradation 2,4-DCP by PS,UV and UV/PS processes with chlor(am)ination process, the UV and UV/PS process can significantly reduce the total yields of DBPs caused by 2,4-DCP as the precursor.

Key words: photolysis, 2,4-dichlorophenol, ultraviolet/persulfate process, pseudo first-order kinetics, tempe- rature, pH value, actual water

陈菊香高乃云杨静张梦文. 温度、pH 值和水质条件对 UV/PS 光解 2，4 - DCP 的影响[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2017, 45(11): 126-131.

CHEN Ju-xiang GAO Nai-yun YANG Jing ZHANG Meng-wen. Effects of Temperature,pH Value and Water Conditions on 2,4-DCP Photolysis by UV/PS[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition), 2017, 45(11): 126-131.

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Effects of Temperature,pH Value and Water Conditions on 2,4-DCP Photolysis by UV/PS

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