[发明专利]一种利用UV/Na2SO3协同体系对4-氯酚进行还原脱氯的方法

说明书

本发明公开了一种利用UV/Na₂SO₃协同体系对4‑氯酚进行还原脱氯的方法，在含有4‑氯酚的水中，加入0~10mmol/L亚硫酸钠，控制溶液pH=6‑12，进行汞灯光照反应2min以上，实现降解2,4‑二溴酚。本发明利用UV/Na₂SO₃协同体系对4‑氯酚进行还原脱氯，在光催化反应器装置中进行4‑氯酚的光催化反应，通过试验表明，其光催化反应的降解的效率和亚硫酸钠浓度、整个体系的pH值有关。整体上来说，光催化反应的降解效果随着反应时间的不断延长而变得越来越好；在体系的pH值相同的条件下，利于降解效果的亚硫酸钠最佳条件是加入5mmol/L浓度的亚硫酸钠，体系pH值为6。

技术领域

本发明属于4-氯酚还原脱氯技术领域，具体涉及一种利用UV/Na₂SO₃协同体系对4-氯酚进行还原脱氯的方法。

背景技术

4-氯酚（对氯苯酚），一种无色晶体，微溶于水，能溶于苯、乙醇、乙醚、甘油、氯仿、固体油和挥发油。主要用于农药、医药、塑料等工业，也用于酒精的变性剂和植物矿物油的选择性溶剂。遇明火，对氯苯酚高温分解，受热可燃，热分解则会产生有毒的腐蚀性烟气，对眼睛、粘膜、呼吸道及皮肤有强烈的刺激性作用。4-氯酚结构中苯环上CL的存在不仅增强该化合物的化学稳定性，使4-氯酚的自然降解非常缓慢和困难，而且对微生物也有一定的毒性。而且很容易通过生物的食物链被富集在生物体内，会对软体动物、鱼和哺乳类动物造成严重危害。除此之外，对氯酚还对水体环境产生长期的不良影响。美国环保署（EPA）将含酚类污染水列为129种优先控制的污染物之一，其中氯酚类就占了25种之多，在我国也是一种必须首要控制的有毒有机化合物之一。

目前4-氯酚常用的处理处置方法，主要有吸附法、超声法、生物法、化学法等。

吸附法是指利用多孔性固体吸附剂将水样中的一种或数种组分吸附在表面，再加上合适的溶剂，用加热、吹气等方法将预测组分解析，是指发生分离和富集，从而除掉废水中污染物的方法。多孔碳材料凭借其具备有吸附性能良好，比表面积大等优点而成为最受欢迎的吸附材料。M.W. Jung 曾经就氯酚在4 种颗粒状活性炭上的吸附情况展开实验研究，得出以下结果：氯酚的吸附是依靠活性炭上π电子对和酚之间的相互作用控制了它的吸附行为和能力。容量大是活性炭的一个很大的优点，但它的一个最大的问题就是它的失活问题，使用时间久了，它的吸附能力会出现下降的情况，所以我们在注重维持甚至延长它的使用寿命的同时，寻求它的合适的再生方法也很关键。

利用超声法来降解水体中的有毒有机物起源于二十世纪九十年代。但这种方法会受到多种因素的限制，比如声场参数和物化参数以及环境压力的不同都会影响超声降解。Y. Ku等人指出使用超声法进行氯酚降解主要蕴含着两个机理：自由基袭击、空化气泡内的高温分解以及自由基袭击、空化气泡与液体交界面的高温分解。而Hongwei Hao等人在研究该问题时有了进一步的发现：氯苯酚在降解时主要是依靠高温热解的路径。比起依靠自由基氧化，这样的方式不仅去除效率较高，而且它还提高了反应的选择性。当然，它也不可避免地存在一些弊端，比如在进行降解时它所要消耗的能量是比较大的，并且单次处理量比较有限。如今通过超声法来使得有毒有机物得到降解面临着一些问题，首当其冲的便是降解成本以及处理的规模问题。