硫脲的臭氧氧化試驗研究.pdf

1、硫脲是一種具有廣泛用途的重要基礎化工原料,被廣泛的應用于農藥、醫(yī)藥、金屬工業(yè)、紡織行業(yè)、工業(yè)清洗、分子生物學、橡膠硫化、樹脂生產、電鍍工業(yè)和貴金屬提取等方面,隨著工農業(yè)生產的發(fā)展,硫脲的使用量呈逐年遞增的趨勢。研究表明,硫脲被人體攝入后危害健康,抑制甲狀腺和造血器官的機能,引起中樞神經麻痹及呼吸和心臟功能降低等,甚至導致死亡。
　　 常用的氧化降解硫脲的氧化劑有高錳酸鉀、二氧化錳、四乙基鉛、鹵素等,而這些氧化劑的添加,往往會造成

2、二次污染。隨著人們環(huán)保觀念的加強,更多的學者把研究方向放在了一些綠色氧化劑上,如一些過氧化物和高鐵酸鹽等,但是研究的結果也凸顯了一些問題的存在,像處理效率不高,反應條件復雜和反應時間長等。臭氧是一種氧化還原電位為2.07伏的強氧化劑,且反應產物為氧氣,不會對環(huán)境造成二次污染,是一種高效、綠色的氧化劑。然而,對于臭氧氧化硫脲的研究卻鮮有報道。
　　 在上述背景下,構建了臭氧氧化硫脲的試驗體系,并對反應條件、降解效果及反應機理進行了

3、研究。首先,利用配置的硫脲模擬廢水,通過單因素試驗研究硫脲濃度、反應時間、臭氧流速、pH、溫度對臭氧氧化降解硫脲的效果,并對臭氧氧化硫脲反應進行了動力學分析。試驗結果表明,當硫脲模擬液濃度為3g·L-1,反應溫度為20℃(溫度通過恒溫水浴鍋控制),pH為溶液原始pH=7.3,臭氧流速為600mL·min-1(液相臭氧濃度:6.53mg-L-1),反應時間為9min時,硫脲的去除率為93.97%;臭氧氧化硫脲動力學研究表明,臭氧氧化硫脲的

4、反應級數n=0.11,反應速率常數K=0.4898g0.89·L-0.89·min-1,說明臭氧氧化硫脲的速率非常快。
　　 同時研究了臭氧氧化硫脲實際廢水的效果,試驗結果表明,在溫度為20℃,pH為溶液原始pH=7.3;臭氧流速為600mL·min-1(液相臭氧濃度:6.53mg·L-1),反應時間為9min時,硫脲的去除率為96.96%,廢水COD去除率為36.77%。正交試驗顯示:臭氧對硫脲去除率試驗中,各因素的影響程度大

5、小為:反應時間>臭氧流量>溫度>pH;臭氧對COD去除率試驗中,各因素的影響程度大小為:反應時間>臭氧流量>溫度>pH。臭氧氧化硫脲實際廢水動力學研究表明,隨著臭氧流量的增加,反應速率隨之增加。
　　 機理分析認為臭氧氧化硫脲反應有中間產物生成,此物質的紫外分光吸收波長約為275nm,且隨著反應時間的增加,此產物呈累積趨勢,通過對比污染物和中間產物的峰值可以發(fā)現,此產物的含量甚微,這也從另一個側面反映出了臭氧氧化硫脲反應較為徹底