高鐵酸鉀／紫外光協(xié)同體系降解對(duì)硝基苯酚研究

王佩佩， 彭書(shū)傳， 朱承駐， 胡 喆

（合肥工業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境工程學(xué)院，安徽 合肥 230009）

對(duì)硝基苯酚通常被廣泛應(yīng)用于增塑劑、農(nóng)藥、醫(yī)藥以及染料等高污染化工產(chǎn)業(yè)，它也是殺蟲(chóng)劑1605的主要代謝產(chǎn)物［1－4］，廣泛存在于水體和土壤中［5－7］。作為一種高毒性有機(jī)物，對(duì)硝基苯酚的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，一般很難被生物降解［8－10］，直接排放會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。同時(shí)有研究表明，對(duì)硝基苯酚能夠刺激并抑制中樞神經(jīng)，嚴(yán)重時(shí)還可能出現(xiàn)呼吸困難和高鐵血色素癥，對(duì)人體有嚴(yán)重的危害［11－12］。工業(yè)上未經(jīng)處理的含酚廢水的質(zhì)量濃度一般在50～100mg／L左右［13］。美國(guó)環(huán)境保護(hù)局已將它列為129種優(yōu)先控制污染物之一［1］，建議自然水體中此類廢水的污染物質(zhì)量濃度要控制在10mg／L以下；我國(guó)也將它與其他有毒污染物共同列入水體中優(yōu)先控制污染物黑名單。

目前處理對(duì)硝基苯酚的方法主要有物理吸附降解 法［12－15］、生 物 降 解 法［16－17］和 電 化 學(xué) 氧 化、光催化氧化、Fenton氧化等高級(jí)氧化法［18－24］。其中，以高級(jí)氧化技術(shù)應(yīng)用最為廣泛。文獻(xiàn)［20］采用摻雜CuCr2O4尖晶石結(jié)構(gòu)材料光催化降解方法有效降解了對(duì)硝基苯酚，結(jié)果表明，即使催化劑增加10倍量仍能顯示較高的催化活性；文獻(xiàn)［23］利用Fenton－微電解法氧化降解廢水中的硝基苯類污染物質(zhì)并取得了較為理想的結(jié)果。而高鐵酸鹽作為一種新型非氯高效消毒及水處理藥劑，不像氯氣、二氧化氯、臭氧預(yù)氧化技術(shù)等存在著易于生成有毒或致癌副產(chǎn)物的問(wèn)題，而且能夠維持長(zhǎng)時(shí)間較強(qiáng)的氧化能力，但其單獨(dú)作用效果有限，所以與各種技術(shù)聯(lián)用處理污水方法備受關(guān)注，表現(xiàn)出了廣泛的應(yīng)用前景［22］。文獻(xiàn)［15］采用高鐵酸鉀與次氯酸鈉聯(lián)用氧化降解聚乙烯醇（PVA），結(jié)果表明PVA的最大去除率大于98%，COD去除率大于40%；文獻(xiàn)［24］則基于TiO2利用非均相光電助催化降解酚類有機(jī)物，但由于膜電極單位面積活性等的限制未能達(dá)到理想效果。本實(shí)驗(yàn)則采用高鐵酸鉀與紫外均相光協(xié)同作用氧化對(duì)硝基苯酚模擬廢水溶液，優(yōu)化反應(yīng)時(shí)間、pH值等降解工藝參數(shù)，并對(duì)降解產(chǎn)物進(jìn)行初步分析，為高鐵酸鉀／紫外光協(xié)同系統(tǒng)降解水體中的對(duì)硝基苯酚提供理論參考。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)裝置

自制降解實(shí)驗(yàn)裝置示意如圖1所示。降解裝置中所用紫外燈管外徑為16mm，功率為5W，其發(fā)出的紫外光，185nm紫外光占10%，254nm紫外光占約90%。聚四氯乙烯套管的內(nèi)徑為20mm，外徑為25mm。數(shù)顯恒溫磁力攪拌器來(lái)自金壇市杰瑞爾電器有限公司。實(shí)驗(yàn)還使用了PH計(jì)（DELTA－320、梅特勒－托利多儀器上海有限公司）、電子天平（FA／JA、上海精密科學(xué)儀器有 限 公 司）、Finnigan MATITD800GC／MS／DS色質(zhì)聯(lián)用儀（美國(guó)Finningan MATITD公司）和紫外分光光度計(jì)（上海較光技術(shù)）。

圖1 降解實(shí)驗(yàn)裝置示意圖

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

取一定質(zhì)量濃度的對(duì)硝基苯酚水溶液100mL于燒杯中，根據(jù)需要，用稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值，然后加入一定量的高鐵酸鉀，在254nm紫外光的照射下，不斷攪拌，進(jìn)行一定時(shí)間的氧化降解。反應(yīng)完成后，經(jīng)過(guò)靜置、沉淀、過(guò)濾，再測(cè)定反應(yīng)后水樣的CODCr值。

1.3 分析方法

（1）定量分析。實(shí)驗(yàn)中CODCr的測(cè)定采用重鉻酸鉀法。其中CODCr的降解率Ec計(jì)算公式為：

其中，ρ0和ρt分別為反應(yīng)前、后水樣的CODCr值。

（2）定性分析。采用紫外光譜掃描分析，將反應(yīng)前、后的溶液樣品進(jìn)行紫外可見(jiàn)吸收光譜掃描，觀察反應(yīng)前、后溶液中降解有機(jī)物的光譜變化并進(jìn)行定性分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 高鐵酸鉀投加量對(duì)降解率的影響

取3組體積為100mL、質(zhì)量濃度為90mg／L對(duì)硝基苯酚溶液，在pH＝7和不斷攪拌的條件下，按照高鐵酸鉀與對(duì)硝基苯酚的摩爾比1∶1、3∶1、5∶1、7∶1、9∶1投加高鐵酸鉀固體，25℃下反應(yīng)10min后，考察CODCr降解率隨高鐵酸鉀投加量的變化趨勢(shì)，結(jié)果見(jiàn)表1所列，如圖2所示。

由表1及圖2可以看出，a和b 2條曲線隨高鐵酸鉀與對(duì)硝基苯酚的摩爾比的增大，對(duì)硝基苯酚的降解率都逐漸增加。原因可能是增加高鐵酸鹽的投加量，溶液中的FeO42－濃度隨之增加，與對(duì)硝基苯酚分子發(fā)生有效碰撞的機(jī)會(huì)增加823，CODCr降解率逐漸增大；曲線c的降解率則一直保持約1%～3%，這可能是由于UV單獨(dú)作用時(shí)，對(duì)硝基苯酚只受到光化學(xué)氧化而致使對(duì)硝基苯酚降解效果甚微。文獻(xiàn)［25－26］表明，苯環(huán)上的C—H、C—N和C＝C的鍵能分別為4.40、3.17、8.40eV，根據(jù)Proper定律，只有激發(fā)態(tài)分子的能量使分子內(nèi)最弱的化學(xué)鍵斷裂后才會(huì)引起化學(xué)反應(yīng)。254nm的紫外光光子能量約為5.0eV，理論上足以使得苯環(huán)上的C—H、C—N等斷裂，但是由于C＝C和C—O—N的存在，且苯環(huán)共振能（150.5kJ／mol）易分散能量，所以僅吸收光能而不發(fā)生分解反應(yīng)，導(dǎo)致紫外光對(duì)硝基苯酚水溶液的降解作用去除率較低。另外，185nm紫外光光子能量為6.7eV，185nm紫外光與254nm紫外光相比能更有效地破壞有機(jī)物。文獻(xiàn)［27］利用185nm真空紫外光降解全氟羧酸和文獻(xiàn)［28］用2種不同的紫外光照射高純水和廢水降低總有機(jī)碳的比較研究，都證明了污染物質(zhì)在185nm紫外光條件下比254nm紫外光條件下降解得更充分，故有理由相信提高或優(yōu)化實(shí)驗(yàn)紫外光降解條件可以提高對(duì)硝基苯酚的降解處理效果。

表1 不同高鐵酸鉀投加比時(shí)處理前、后ρCOD變化 mg／L

圖2 高鐵酸鉀投加量對(duì)CODCr降解率的影響

從圖2中還可以看出，曲線a的去除率大于曲線b和c的去除率之和，證明紫外光／高鐵酸鉀降解對(duì)硝基苯酚存在協(xié)同作用；隨著摩爾比的增大，曲線a去除率與曲線b和c去除率之和的差值也逐漸增大，說(shuō)明增加高鐵酸鉀的投加量可以增強(qiáng)高鐵酸鉀／紫外光體系的協(xié)同作用。過(guò)量的高鐵酸鉀可使對(duì)硝基苯酚的氧化去除更為有效，主要原因是過(guò)量的投加量能延長(zhǎng)高鐵酸鉀與水中對(duì)硝基苯酚的接觸作用時(shí)間，從而使降解反應(yīng)更加充分。同時(shí)過(guò)量的高鐵酸鉀，能快速殺滅水中病毒細(xì)菌，其分解產(chǎn)物還具絮凝凈水作用［21］，從而吸附去除水體中其他一些有害物質(zhì)。當(dāng)摩爾比達(dá)到9∶1時(shí)，紫外光／高鐵酸鹽協(xié)同作用方法可使對(duì)硝基苯酚的降解率提高約10%。增加高鐵酸鹽投加量可以改善廢水處理效果，類似的情況也有文獻(xiàn)曾經(jīng)報(bào)道［29－30］?？紤]經(jīng)濟(jì)因素，利用高鐵酸鉀／UV協(xié)同體系降解初始質(zhì)量濃度為90mg／L對(duì)硝基苯酚時(shí)，當(dāng)高鐵酸鉀與對(duì)硝基苯酚的摩爾比增加至9∶1時(shí)，其質(zhì)量比約為12.8∶1，故對(duì)一般工業(yè)噸廢水的處理而言，成本較為合適。另外，9∶1的投加比也比文獻(xiàn)［30］所報(bào)道的15∶1的摩爾投加比相對(duì)少得多。綜上所述，利用紫外光／高鐵酸鹽協(xié)同降解對(duì)硝基苯酚具有可行性。

2.2 初始溶液pH值的影響

取3組體積為100mL、質(zhì)量濃度為90mg／L的對(duì)硝基苯酚溶液，調(diào)節(jié)初始溶液的pH值分別為3、5、7、9、11，在不斷攪拌的條件下投加高鐵酸鉀固體5.8mg，在25℃下反應(yīng)10min后考察CODCr降解率隨初始溶液pH值的變化趨勢(shì)，其結(jié)果如圖3所示。

圖3 初始溶液pH值對(duì)CODCr降解率的影響

由圖3可以看出，隨pH值的變化，UV／高鐵酸鉀協(xié)同作用和高鐵酸鉀單獨(dú)作用時(shí)（曲線a、b）的效果均好于UV單獨(dú)作用時(shí)（曲線c）的效果；UV單獨(dú)作用時(shí)的去除率一直保持在4%以下的較低水平。與2.1節(jié)所述類似，這可能是由于在UV單獨(dú)作用時(shí)，降解反應(yīng)僅受光電解離，隨pH值變化甚微。高鐵酸鉀／UV及高鐵酸鉀2種體系表現(xiàn)出類似的變化，當(dāng)pH＜7時(shí)，隨pH值的增大，去除率下降；當(dāng)pH＞7后，去除率先增大后減小，并在pH＝9時(shí)達(dá)到最大值，約為40%。這可能是因?yàn)樗嵝詶l件下高鐵酸根離子的氧化還原電勢(shì)（2.2V）要高于在堿性條件下的（0.72V），所以其氧化性和降解效果皆比堿性條件下的強(qiáng)，即pH值越高，高鐵酸根離子氧化性越低［22］；其次，酸性條件下，對(duì)硝基苯酚多以中性分子形式存在，不利于高鐵酸鹽與之反應(yīng)。當(dāng)pH值升高至7后，由于堿性條件下的高鐵酸鹽穩(wěn)定性增加且pH值偏高易于高鐵酸鉀還原產(chǎn)物絮凝沉降［21］，使對(duì)硝基苯酚降解率隨著pH值的升高又出現(xiàn)大幅增長(zhǎng)。此后繼續(xù)升高pH值降解率又開(kāi)始逐漸下降，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是由于高鐵酸根主要是以FeO42－的形式存在，氧化性降低，與離子狀態(tài)的對(duì)硝基苯酚產(chǎn)生靜電斥力，其作用大于絮凝沉降作用。

另外，從圖3中還可以看出，在每一點(diǎn)均存在曲線a的去除率大于曲線b和c去除率之和，證明紫外光和高鐵酸鉀在降解對(duì)硝基苯酚時(shí)存在協(xié)同作用。且在pH＝7時(shí)，曲線a去除率與曲線b和c去除率之和的差值最大。這可能是由于隨著pH值的升高，高鐵酸鉀的氧化電位降低繼而導(dǎo)致降解降低。在紫外光／高鐵酸鉀體系中，由于紫外光的照射提高了高鐵酸鉀分子和對(duì)硝基苯酚分子的反應(yīng)活性，形成“紫外光／H2O2”高氧化體系，使得降解效率比曲線b提高約20%，充分體現(xiàn)了紫外光／高鐵酸鉀體系的協(xié)同效應(yīng)和優(yōu)越性。

2.3 對(duì)硝基苯酚初始質(zhì)量濃度的影響

取3組體積為100mL，質(zhì)量濃度分別為30、60、90、120、150mg／L的對(duì)硝基苯酚溶液，在pH值為7和不斷攪拌的條件下，向各溶液中投加高鐵酸鉀固體8mg，25℃的條件下反應(yīng)10min，考察CODCr降解率隨對(duì)硝基苯酚的初始溶液質(zhì)量濃度的變化趨勢(shì)，結(jié)果如圖4所示。

圖4 硝基苯酚初始質(zhì)量濃度對(duì)CODCr降解率的影響

由圖4可以看出，在曲線a和曲線b上，隨著對(duì)硝基苯酚溶液的初始質(zhì)量濃度的增加，其降解效率逐漸降低。當(dāng)對(duì)硝基苯酚初始質(zhì)量濃度為30mg／L時(shí)，曲線a上的CODCr降解率約為67%，曲線b上的CODCr降解率為55%左右；當(dāng)對(duì)硝基苯酚的初始質(zhì)量濃度增加到150mg／L時(shí)，曲線a和曲線b上CODCr降解率分別降至20%和5%左右。另外，圖4中也顯示在每一點(diǎn)均存在曲線a的去除率大于曲線b和c去除率之和，證明了紫外光和高鐵酸鉀在降解對(duì)硝基苯酚時(shí)存在協(xié)同作用。當(dāng)對(duì)硝基苯酚的初始質(zhì)量濃度為150mg／L時(shí)，紫外光／高鐵酸鉀協(xié)同作用可使對(duì)硝基苯酚的降解率提高近20%。

從動(dòng)力學(xué)角度分析，反應(yīng)物初始濃度增加，其反應(yīng)推動(dòng)力會(huì)變大。由于高鐵酸根與對(duì)硝基苯酚的降解反應(yīng)并非是高鐵酸根與對(duì)硝基苯酚的單純的分子反應(yīng)，而是生成了·OH自由基后的鏈狀反應(yīng)，隨著對(duì)硝基苯酚的初始濃度的增加，由于高鐵酸鉀投加量不變，其產(chǎn)生的硝基苯氧自由基的量不變［8，22］，使得每個(gè)對(duì)硝基苯酚分子的降解幾率下降，降解效果降低。

2.4 反應(yīng)時(shí)間的影響

取3組體積為100mL、質(zhì)量濃度為90mg／L的對(duì)硝基苯酚溶液，在pH＝7和不斷攪拌的條件下，向溶液中投加高鐵酸鉀固體12.8mg，25℃下分別反應(yīng)10、20、30、40、50、60、70min，考察CODCr降解率隨反應(yīng)時(shí)間增加的變化趨勢(shì)，結(jié)果如圖5所示。

圖5 反應(yīng)時(shí)間對(duì)CODCr降解率的影響

從圖5中可以看出，a、b 2條曲線上對(duì)硝基苯酚的CODCr降解率隨著反應(yīng)時(shí)間的增加逐漸增大，而曲線c上的降解率基本保持在很低的水平，即1.0%到2.5%不變化。當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到60min時(shí)，高鐵酸鉀／254nm紫外光曲線和高鐵酸鉀曲線均趨于水平，此時(shí)高鐵酸根已經(jīng)與對(duì)硝基苯酚反應(yīng)較為充分。由于本實(shí)驗(yàn)中高鐵酸根的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于0.025mol／L，其自分解率［8，15］非常低，因此延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間即增加了2個(gè)分子的反應(yīng)幾率，使反應(yīng)趨于完全。在每一點(diǎn)均存在曲線a的值大于曲線b和曲線c的值之和，證明紫外光和高鐵酸鉀在降解對(duì)硝基苯酚時(shí)存在協(xié)同作用。反應(yīng)時(shí)間達(dá)到70min時(shí)，紫外光／高鐵酸鉀協(xié)同作用可使CODCr降解率提高10%以上。

2.5 最佳降解條件的正交試驗(yàn)

在前述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選取高鐵酸鉀投加量分別為12.8、64.0、115.3mg 3個(gè)水平，pH 值3個(gè)水平為11、7、3，100mL對(duì)硝基苯酚溶液的初始質(zhì)量濃度為30、90、150mg／L 3個(gè)水平，以及反應(yīng)時(shí)間為10、30、50min 3個(gè)水平，進(jìn)行L9（34）正交實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，對(duì)對(duì)硝基苯酚的CODCr降解率的影響程度從大到小依次為：高鐵酸鉀＞對(duì)硝基苯酚質(zhì)量濃度＞pH值＞反應(yīng)時(shí)間。滿足CODCr降解率的優(yōu)化降解條件如下：高鐵酸鉀投加量為115.3mg，pH＝11，反應(yīng)降解時(shí)間為30min，對(duì)硝基苯酚的初始質(zhì)量濃度為30mg／L時(shí)，對(duì)硝基苯酚的CODCr降解率為85.71%，CODCr值由原來(lái)的133.1mg／L下降至19.0mg／L。這與文獻(xiàn)［18］研究高鐵酸鉀紫外光聯(lián)用技術(shù)降解雙酚A的處理效果類似，文獻(xiàn)［18］中在pH＝11條件下降解30min可達(dá)到88.24%的去除率。這充分證明了高鐵酸鉀／紫外光體系在處理此類含酚廢水，如對(duì)硝基苯酚廢水，具有良好的降解效果和優(yōu)越性。

2.6 降解產(chǎn)物UV－Vis分析及降解機(jī)理

2.6.1 降解產(chǎn)物的 UV－Vis分析

取4組對(duì)硝基苯酚質(zhì)量濃度均為90mg／L的水樣各100mL，前3組樣在紫外光作用不斷攪拌條件下加入高鐵酸鉀固體64mg，25℃下分別反應(yīng)30、50、70min。第4組水樣在無(wú)紫外光作用不斷攪拌的條件下同樣投加高鐵酸鉀64mg，25℃條件下反應(yīng)70min。第4組水樣與前3組水樣一同靜置過(guò)濾后進(jìn)行紫外光譜掃描，結(jié)果如圖6、圖7所示。

圖6顯示的是經(jīng)高鐵酸鉀／UV處理后不同反應(yīng)時(shí)間下對(duì)硝基苯酚的UV－Vis圖譜。分析對(duì)比可以看出，未經(jīng)反應(yīng)的對(duì)硝基苯酚水樣在317nm處出現(xiàn)特征峰，而經(jīng)過(guò)一定反應(yīng)時(shí)間后的對(duì)硝基苯酚特征吸收峰，隨著反應(yīng)時(shí)間的增加峰值逐漸降低。這說(shuō)明對(duì)硝基苯經(jīng)過(guò)高鐵酸鹽／UV的協(xié)同氧化處理后，部分的苯環(huán)已經(jīng)開(kāi)環(huán)。當(dāng)反應(yīng)達(dá)70min時(shí)，對(duì)硝基苯酚水樣的降解產(chǎn)物的紫外光譜呈一條平滑曲線，特征峰消失，說(shuō)明水溶液中的對(duì)硝基苯酚已經(jīng)基本降解完全。

圖6 不同反應(yīng)時(shí)間下對(duì)硝基苯酚的紫外光譜

圖7所示為在有、無(wú)UV的作用下，高鐵酸鉀對(duì)對(duì)硝基苯酚降解70min后的紫外光譜圖。分析圖譜可以看出，當(dāng)其他條件相同時(shí)，無(wú)UV照射條件下的曲線在317nm處出現(xiàn)了較為微弱的特征峰，這可能是由于高鐵酸鉀處理降解過(guò)程中，對(duì)硝基苯酚發(fā)生了取代反應(yīng)或開(kāi)環(huán)不完全，從而生成了苯環(huán)類物質(zhì)。另外，在高鐵酸鉀／UV共同作用下，對(duì)硝基苯酚在317nm處的特征峰則表現(xiàn)出了遠(yuǎn)低于高鐵酸鉀單獨(dú)作用時(shí)的吸收峰。這也證明了高鐵酸鉀和紫外光協(xié)同體系對(duì)對(duì)硝基苯酚有明顯的協(xié)同降解作用。

圖7 有（無(wú)）UV作用條件下對(duì)硝基苯酚的紫外光譜

2.6.2 降解機(jī)理推斷

基于前人研究的均相光化學(xué)氧化UV／Fe3＋體系的原理［24］，即

綜合本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，考慮到硝基的空間位阻，并根據(jù)文獻(xiàn)［7，31］可知，對(duì)硝基苯酚分子苯環(huán)上的6個(gè)碳原子構(gòu)成sp2雜化平面結(jié)構(gòu)，其余6個(gè)沿p軌道并垂直于這個(gè)平面，形成共軛π鍵。高鐵酸鉀離子與對(duì)硝基苯酚的反應(yīng)機(jī)制是消除對(duì)位H原子，進(jìn)而產(chǎn)生FeO和對(duì)硝基苯氧自由基（·OC6H4NO2）中間體。其次，H2O2在紫外光的照射下生成羥基自由基·OH，并由于Fe3＋的加入，加速了這一過(guò)程。OH中的氧原子的孤對(duì)電子與苯環(huán)中的π鍵處于共軛位置，形成p－π共軛效應(yīng)，使得鄰對(duì)位電子云密度增大，更易發(fā)生鄰對(duì)位取代。研究表明·OH更易進(jìn)攻對(duì)位，破壞苯環(huán)—NO2基團(tuán)的π電子共軛體系，—NO2脫解，苯環(huán)裂解為其他物質(zhì)，如小分子有機(jī)酸或者CO2。其降解反應(yīng)方程式總結(jié)如下：

2.7 高鐵酸鉀／UV協(xié)同作用CODCr反應(yīng)動(dòng)力學(xué)

對(duì)高鐵酸鉀／UV氧化降解對(duì)硝基苯酚水溶液采用二級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行模擬，其結(jié)果如圖8所示。

圖8 高鐵酸鉀／UV系統(tǒng)降解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)線性擬合

對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行擬合，在UV的協(xié)同作用下，高鐵酸鉀降解水中的對(duì)硝基苯酚的表觀二級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)速率常數(shù)為6.49×10－5L／（mol·s），其線性相關(guān)系數(shù)R為0.991 4，證明高鐵酸鉀／UV協(xié)同氧化降解對(duì)硝基苯酚水溶液的CODCr較好地符合二級(jí)反應(yīng)。

3 結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)研究利用高鐵酸鉀／紫外光協(xié)同體系氧化降解水體中的對(duì)硝基苯酚，確定了高鐵酸鉀的最佳投加比、溶液的初始pH值以及反應(yīng)時(shí)間等工藝條件，并對(duì)降解產(chǎn)物進(jìn)行了紫外光譜掃描分析，初步探討了機(jī)理，研究結(jié)論如下：

（1）高鐵酸鉀／UV氧化降解水體中的對(duì)硝基苯酚過(guò)程中，增加高鐵酸鹽的投加量、保持溶液在酸性或堿性pH值下、減小對(duì)硝基苯酚溶液的初始質(zhì)量濃度以及延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，均有利于提高對(duì)硝基苯酚的CODCr降解率。當(dāng)降解水溶液中的對(duì)硝基苯酚時(shí)，高鐵酸鉀和紫外光共同作用下的效果明顯好于高鐵酸鉀單獨(dú)作用時(shí)的效果，表明高鐵酸鉀和紫外光有明顯的協(xié)同作用。

（2）經(jīng)正交試驗(yàn)結(jié)果可知，4個(gè)影響因素對(duì)對(duì)硝基苯酚CODCr降解率的影響程度從大到小依次為：高鐵酸鉀投加量＞對(duì)硝基苯酚質(zhì)量濃度＞pH值＞反應(yīng)時(shí)間。滿足CODCr降解率的最佳降解條件如下：高鐵酸鉀投加摩爾比為9∶1，pH值為11，反應(yīng)降解時(shí)間為30min，對(duì)硝基苯酚的初始質(zhì)量濃度為30mg／L，在此條件下對(duì)硝基苯酚的CODCr降解率為85.71%。

（3）研究表明在254nm UV協(xié)同作用下，高鐵酸鉀對(duì)對(duì)硝基苯酚的CODCr降解過(guò)程較好地符合二級(jí)反應(yīng)，其反應(yīng)動(dòng)力學(xué)速率常數(shù)為6.49×10－5L／（mol·s）。

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