超聲波-鐵粉協同降解五氯酚

曹世暉

(湖南城建職業技術學院 材料工程系，湖南 湘潭 411103)

超聲波-鐵粉協同降解五氯酚

曹世暉

(湖南城建職業技術學院 材料工程系，湖南 湘潭 411103)

通過超聲波-鐵粉聯合體系協同降解廢水中的五氯酚(PCP)。實驗結果表明:降解120 min后，PCP去除率可達90.4%;在該體系中鐵粉被逐漸腐蝕成Fe2+，隨降解時間的延長，Fe2+濃度逐漸增加;體系中的Fe2+可以促進·OH的產生，并且可以與超聲空化作用下產生的H2O2發生Fenton試劑氧化反應降解PCP;超聲波對鐵粉粒子具有清洗、侵蝕和粉碎作用，增加鐵粉表面積，強化液固傳質，使鐵表面反應活性中心暴露，提高反應速率。

超聲波;鐵粉;五氯酚;協同作用;芬頓試劑;反應機理

在超聲波降解體系中，超聲空化是超聲波降解氯代有機物的主動力。水溶液中的氯代有機物發生超聲空化時，反應可發生在空化氣泡內、空化氣泡表面和液相主體3個區域［1］。空化氣泡由空化氣體、水蒸氣及易揮發溶質的蒸氣構成。在空化氣泡內，有機物的降解主要靠高溫熱解和較高濃度的自由基氧化;在空化氣泡表面是圍繞氣相的一層很薄的超熱液相層，此處存在高濃度的·OH和·H，且水呈超臨界狀態，有機物被自由基、H2O2及超臨界水氧化并部分被熱解;在該兩個區域中未被消耗掉的氧化劑(如·OH和H2O2)會在液相主體中繼續與溶質進行反應，但反應量很小。

鐵粉對水中氯代有機物的脫氯還原主要有3種反應途徑［2］:一是鐵粉表面的直接反應，將鐵粉表面的電子轉移至氯代有機物使之脫氯;二是鐵粉腐蝕后生成的Fe2+的脫氯還原;三是鐵粉腐蝕過程產生的H2的脫氯還原。……