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高温热解产生过硫酸氢钾的原理与研究

  据悉,高温热解过硫酸氢钾的技术已被应用于处理土壤及地下水中的有机污染物质。在研究的过程之中,人们发现在不同的温度下有机污染物质降解的效率不同,高温条件下可提高高温热解技术的效率。

  有学者用NaSOs降解4-CP(氯苯酚)的试验之中,在加热的条件之下,4-CP的降解率显明有所提高。反应了4h后,在50℃其降解率是43.5%,在60℃至70P℃时降解率达到了100,实验结果说明,反应温度对过硫酸钠分解产生硫酸自主基的影响很大,温度越高,吸收能量越多,产生自主基越多,对氧化难降解有机污染物越有益。

  有学者用高温激发过硫酸盐的方法降解水中的甲基叔丁基醚(MTBE)发现,随着温度的升高,MTBE降解的一阶动力学常数随着升高,实验结果说明,温度越高,MTBE的降解速率越快。在用NaSO处理多氯联苯的过程中,在低温水相中,多氯联苯48h无降解,在60摄氏度时其降解率达到98%。

  有学者在用高温激发过硫酸氢钾盐降解了地下水里的氯代乙烯实验之中发现,在40℃时,使用过硫酸盐进行降解二氯乙烯的速率与用高锰酸钾盐降解的速率相同,但是在100℃时,前者是后者的400倍。该学者还采用高温进行热解PSF(40—99℃)产生了SO4的方法,原来降解地下水里的污染物三氯乙烯(TCE),取得较好的处理作用。并又提出了用过硫酸盐在高温下降解废水中的1-H全氟烃类,使之产生F,再加入Ca",形成对环境影响很小的CaF2。

  但这并不是说温度越高对每个有机物降解都有用,选用适合的温度对高温热解的过硫酸氢钾盐之技术也相当重要。有学者在使用过硫酸盐检测水中总有机碳(TOC)的研究中表明,反应温度过高,造成自出基释放过快,矿化的效率不高。并且在使用过硫酸盐进行降解全氟辛酸(PFOA)的实验之中也发现,150℃条件下降解效率低于80℃时的降解效率。

  还有学者用过硫酸盐氧化挥发性有机物(VOCSs)时发现,并不是每个VOCs降解效率都会随着温度之升高而提高。经过实验了解了在72h内,多数VOCs在40℃比之在20℃条件下降解周全,但其中22种在30℃比在40℃条件下降解效果好。因此在实验过程中一定要注意温度的选择,并非越高越好。

  高温热解过硫酸盐技术通常用于原位化学氧化技术(ISCO)中。另外,基于SO2的高反应活性,过硫酸氢钾盐在传统的有损害、难降解有机废水的处理方面也有较大的应用前景。