Eng | Рус | Буряад
 На главную 
 Новости 
 Районы Бурятии 
 О проекте 

Главная / Каталог книг / Электронная библиотека / Экология промышленного производства, агропромышленного комплекса и новые технологии

Разделы сайта

Запомнить меня на этом компьютере
  Забыли свой пароль?
  Регистрация

Погода

 

Законодательство


КонсультантПлюс

Гарант

Кодекс

Российская газета: Документы



Не менее полезные ссылки 


НОЦ Байкал

Галазий Г. Байкал в вопросах и ответах

Природа Байкала

Природа России: национальный портал

Министерство природных ресурсов РФ


Рейтинг@Mail.ru

  

Яндекс цитирования Яндекс.Метрика

ЖЕЛЕЗОПЕРОКСИДНЫЕ МЕТОДЫ ДЕСТРУКЦИИ СТОЙКИХ ОРГАНИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД

Автор:  Батоева А. А.
Сизых М.Р.
Попова С.А.
Источник:  Новые технологии добычи и переработки природного сырья в условиях экологических ограничений: Материалы Всерос. науч.-техн. конф. с междунар. участием 26-30 июля 2004 г., г. Улан-Удэ. – Улан-Удэ, 2004. – С. 134-136.

The oxidative destruction of aqueous solutions of chlorophenols (2-chlorophenol, 4-chlorofenol and 2,4-dihlorophenoI), which are environmental priority pollutants, is studied by galvanocoagulation method. The method is based on self-arbitrary oxidation of iron, which is in contact with carbon material and water contain­ing hydrogen peroxide. Simultaneously air oxygen is dispersed through the system mentioned earlier. As a result it's found that parameters determining rate and completeness of chlorophenols oxidation are duration of process, reaction's medium, initial concentration of substratum, correlation of ratios hydrogen perox­ide/substratum and iron/hydrogen peroxide.

Стойкие органические загрязнители (СОЗ) - ксенобиотики техногенного происхождения, оказы­вающие мутагенное, канцерогенное, токсическое действие на человека и животных. Их стабильность по отношению к фотохимическому, химическому и биологическому разложению в атмосфере, водной фазе и почве приводит к продолжительным срокам пребывания в окружающей среде и устойчивости при перераспределении в биосфере. В наибольшей степени это относится к хлорорганическим и нитроароматическим соединениям, фенолам, пестицидам и др. Источниками загрязнения поверхностных и подземных вод являются стоки предприятий деревообрабатывающей, целлюлозно-бумажной, химиче­ской и других отраслей промышленности.

В последние годи ведутся интенсивные исследования механизмов каталитических реакций окисления различных органических субстратов экологически чистыми кислородом и пероксидом водо­рода, направленные, в частности, на выяснение роли в этих реакциях соединений железа как катализа­торов.                   

Особое внимание заслуживает метод гальванохимического окисления (ГХО), основанный на об­работке сточных вод смесью материалов с разными электрохимическими потенциалами в присутствии пероксида водорода. Ранее в проведенных нашей лабораторией работах, на примере фенола было установлено, что использование указанного метода, позволяет реализовать эффективное окисление орга­нических компонентов воды с использованием реагента Фентона.

Целью даннбй работы являлось изучение закономерностей гальванохимического окисления стойких органических загрязнителей природных и сточных вод на примере хлорфенолов.

Объектами исследований являлись модельные водные растворы хлорфенолов, в частности 2 и 4 хлорфенола и 2,4-дйхлорфенола.

Полноту протекания процессов окисления хлорфенолов контролировали спектрофотометрическим и газохроматографическим методами, используя спектрофотометр UV-VIS фирмы Agilent и газо­вый хроматограф Hewlett Packard с электронозахватным детектором с капиллярной колонкой, запол­ненной метилфенилсилоксаном.

Параметрами, определяющими скорость и полноту окисления хлорфенолов являются: продолжительность процесса, реакция сре­ды, исходная концентрация субстра­та, соотношение пероксид водород-субстрат и пероксид   водорода - же­лезо. Экспериментально установлено, что   гальванохимическое   окисление хлорфенолов   реализуется   в  кислой среде и наиболее эффективно проте­кает при рН 2-3. Что согласуется с литературными данными, где выяв­лено, что условия для окисления органических примесей пероксидом водорода   и   кислородом   воздуха  в присутствии   железосодержащих со­единений    по    циклическому    ион-радикальному механизму реализуют­ся в кислой среде.

Данные показывают, что окис­ление протекает достаточно быстро и основное снижение концентрации токсикантов наблюдается в первые минуты процесса. Полнота окисления хлорфенола зависит от соотношения пероксид водорода - субстрат. Практически полное окисление хлорфенола происходит при соотношении 6:1 (рис.1), что составляет 50 % от стехиометрически необходимого, рассчитанного по гипотетическому уравнению реакции. Поэто­му, для изучения происходящих при ГХО хлорфенолов процессов эксперименты проводили при мень­шем соотношении пероксид водорода - хлорфенол.

Полученные данные позволяют сделать вывод, что при ГХО хлорфе­нола можно выделить условно три ;фазы: - деструкция хлорфенола; -окисление промежуточных продук­тов реакции; и полная минерализа­ция. На первых минутах происходит основное уменьшение содержания хлорфенола (рис.2), но вместе с тем образуются продукты реакции, имеющие максимум поглощения в диапазоне 250-260 нм и 280-290 нм (предположительно хиноны, двух­атомные фенолы и их галогенпроиз-водные). Далее наблюдается окисле­ние интермедиатов с образованием предположительно органических ки­слот, на что указывают полосы по­глощения в диапазоне 300-310 нм.

Полная минерализация субстрата наблюдается при больших соотношениях пероксид водорода - суб­страт.

Преимуществом предлагаемого нами метода является возможность осуществления двухступен­чатого процесса, на первой ступени происходит окисление субстрата, а на второй - сорбция интерме-диатов на свежеобразованных гидроксидах железа. При этом достигается полное обезвреживание ток­сичных примесей, снижение расхода окислителя и продолжительности обработки.

Установленные закономерности наблюдаются и для парахлорфенола и 2,4-дихлорфенола.

В настоящее время наиболее пер­спективными считаются комбинирован­ные окислительные методы очистки, так называемые Advanced Oxidation Proc­esses (AOPs), предусматривающие од­новременное воздействие окислителей (пероксида водорода, озона) или ульт­рафиолетового облучения. Сейчас нами изучается возможность реализации фо­тоактивированной системы; Фентона при гальванохимическом окислении. Экспе­рименты проводятся в лабораторной установке с УФ-лампой низкого давле­ния, с максимумом излучения при 254 нм. Полученные результаты (рис.3) по­казывают, что дополнительное фотоактивированние приводит к синергическому эффекту.

Вероятно, под действием ультрафиолетового облучения происходит диспропорционирование пероксида водорода и дополнительное образование гидроксильных радикалов. Полученные результаты позволяют сделать вывод о перспек­тивности данного направления исследований для интенсификации изучаемых нами процессов.

Таким образом, проведенные исследования позволили установить, что гальванокоагуляционный метод, основанный на самопроизвольном окислении железа, находящегося в контакте с углеродным материалом и водой, содержащей ПВ, при одновременном диспергировании через эту систему кисло­рода воздуха, позволяет реализовать эффективное окисление стойких органических загрязнителей  природных и сточных вод с использованием реагента Фентона с одновременной сорбцией продуктов не­полного окисления субстратов гидроксосоединениями железа.   

            

 

Назад в раздел






СПРАВОЧНАЯ СЛУЖБА

Национальная библиотека Республики Бурятия

Научно-практический журнал Библиопанорама

Охрана озера Байкал 
Росгеолфонд. Сибирское отделение   
Туризм и отдых в Бурятии 
Официальный портал органов государственной власти Республики Бурятия 





Copyright 2006, Национальная библиотека Республики Бурятия
Информационный портал - Байкал-Lake