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声化学技术是近年来引起人们关注的一种新型水处理技术,在处理废水中难降解有毒或有害的有机污染物方面,具有独特的优越性。本文采用超声波技术,选择环境优先污染物—间甲酚(M-cresol)的水溶液作为研究对象,利用频率为20kHz的脉冲式声化学发生器,研究间甲酚的超声声化学降解。研究工作分为以下两部分: 1.超声降解水中间甲酚 全面考察了溶液初始浓度,初始pH值,声能密度,反应温度及向溶液中通入空气曝气等多种因素对超声降解水中间甲酚过程的影响。频率为20kHz的脉冲式超声可降解水中间甲酚,降解反应随溶液初始浓度的降低,酸性的增强而增大。前者与空化泡内含有的气态间甲酚有关,当空化泡内含有气态间甲酚时,会降低空化泡内的空化强度和降解速率。后者是由于溶液初始pH值影响了溶液中间甲酚的存在状态,进而影响了反应途径。温度变化对水中间甲酚的降解率几乎没有影响。在超声降解过程中,向间甲酚溶液中通入空气,可以提高间甲酚的降解率。 2.US/Fenton试剂法降解水中间甲酚 US/Fenton试剂法降解水中间甲酚具有明显协同效应。全面考察了溶液初始pH值、Fenton试剂构成、Fenton试剂加入量及反应温度对US/Fenton试剂法降解水中间甲酚的影响。随溶液pH值的减小,酸性的增强,超声/Fenton试剂法对水中间甲酚的降解速度有显著提高。H2O2与FeSO4投料比为9∶1比较合适。随H2O2投加量增加,水中间甲酚的降解率和降解速度都有很大提高。温度升高,能够提高间甲酚的降解率。 总之,单独采用脉冲式超声可降解水中间甲酚,但能耗较大,降解率较低;采用US/Fenton试剂法,利用脉冲式超声发生器,可有效降解水中间甲酚,是一种很有工业应用前景的水处理技术。