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水中典型PFCs物理吸附-so32-/uv还原法去除研究

水中典型PFCs物理吸附-SO32-/UV还原法去除研究

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作者：庞雯哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

全氟化合物(Perfluorochemicals,PFCs)具有化学稳定性、热稳定性、疏水疏油等物理化学性质,被应用于生活消费和工业生产中。近年来,在不同的环境介质、动物及人体内均检测到PFCs,因其具有生物毒性、生物累积性、持久性及其他潜在毒性等... 详细信息

全氟化合物(Perfluorochemicals,PFCs)具有化学稳定性、热稳定性、疏水疏油等物理化学性质,被应用于生活消费和工业生产中。近年来,在不同的环境介质、动物及人体内均检测到PFCs,因其具有生物毒性、生物累积性、持久性及其他潜在毒性等危害性,引起广泛的关注。传统的生化处理方法很难将PFCs去除。吸附法虽然能够富集低浓度PFCs,但该方法仅实现了污染物的转移,并未真正去除PFCs。光化学还原法可以在一定程度上降解PFCs,但该方法对低浓度目标污染物处理能耗高。本文利用吸附法-so32-/uv还原技术处理六种具有不同碳氟链长以及官能团的PFCs。采用勃姆石和活性炭两种吸附材料对水中PFCs的吸附特性进行研究;采用so32-/uv还原法降解吸附法脱附后富集的浓缩水,并对六种PFCs的降解特性进行了研究。吸附法处理PFCs方面,传统吸附材料活性炭比天然矿物材料勃姆石对六种PFCs的吸附效果更好。两种材料对六种PFCs的吸附量均随着C-F链长的增加而提高。勃姆石吸附六种PFCs均以单层吸附为主,而活性炭吸附六种PFCs均以多层吸附为主。勃姆石和活性炭吸附PFCs均受p H影响显著,酸性条件有利于吸附。水中共存的钙离子、镁离子、腐殖酸、表面活性剂均影响勃姆石和活性炭吸附PFCs。对优选出的活性炭进行解吸附实验,研究表明六种PFCs可获得较好的脱附效果,解吸率均达到80%以上,可通过吸附-解吸附实现PFCs的富集浓缩,并且活性炭有较好的循环使用性。so32-/uv还原法降解PFCs方面,实验结果表明,当六种PFCs的初始浓度均为5 mg/L,相同的反应条件下对PFOA降解率最高,可达99%以上。研究还表明,相比于长链碳氟化合物,短链碳氟化合物的降解率更低。同时发现投加混合共存物钙离子、氯离子和腐殖酸后,六种PFCs的降解率均有不同程度的降低。

关键词：全氟磺酸类化合物全氟羧酸类化合物吸附勃姆石活性炭 so32-/uv降解

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