李友明　陳景添　雷利榮

(華南理工大學(xué) 制漿造紙工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 廣東 廣州 510640)

?

臭氧降解丁香酚的效果及動(dòng)力學(xué)分析*

李友明陳景添雷利榮?

(華南理工大學(xué) 制漿造紙工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 廣東 廣州 510640)

采用臭氧氧化法降解含水溶性木素衍生物丁香酚的模擬廢水，考察了初始pH值、丁香酚初始濃度、臭氧質(zhì)量濃度和溫度對(duì)臭氧氧化降解丁香酚過(guò)程中CODCr去除效果的影響，并對(duì)降解過(guò)程中CODCr去除反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)進(jìn)行研究.結(jié)果表明：臭氧對(duì)丁香酚具有良好的氧化降解效果，在pH=11、丁香酚初始濃度為1mmol/L、臭氧質(zhì)量濃度為24.83mg/L、溫度為25 ℃的條件下，臭氧降解丁香酚過(guò)程中的CODCr去除率可達(dá)67.77%；臭氧氧化降解丁香酚過(guò)程中CODCr的去除反應(yīng)符合兩段擬一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特征；采用冪指數(shù)方程分析反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，可分別得到0～10min和10～60min反應(yīng)時(shí)間內(nèi)CODCr去除反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程.

丁香酚；木素衍生物；臭氧；氧化降解；動(dòng)力學(xué)

臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，可降解大多數(shù)有機(jī)物.臭氧氧化技術(shù)具有兩個(gè)重要特性：一是在酸性條件下通過(guò)臭氧分子直接氧化降解有機(jī)污染物；二是在堿性條件下臭氧分子分解產(chǎn)生高活性、強(qiáng)氧化性的羥基自由基(·OH)，通過(guò)·OH間接氧化降解有機(jī)污染物[1- 2].·OH能與許多有機(jī)物或者官能團(tuán)進(jìn)行加成、取代、電子轉(zhuǎn)移、斷鍵等反應(yīng)，最終將水體中難降解、具有毒性的有機(jī)物大分子氧化降解成為小分子或無(wú)機(jī)物質(zhì)，使水質(zhì)得到凈化.臭氧氧化技術(shù)因其反應(yīng)速度快、處理效率高、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)已被廣泛應(yīng)用于水處理領(lǐng)域，能夠有效降解去除制漿廢水中的有機(jī)污染物[3- 5].

水溶性木素衍生物是制漿和漂白過(guò)程中產(chǎn)生的主要有機(jī)高分子污染物，是造成制漿造紙廢水色度高、毒性強(qiáng)、難生物降解的主要污染物，也是導(dǎo)致制漿造紙廢水經(jīng)生物處理后仍含有較高濃度的化學(xué)需氧量、呈現(xiàn)較深色度、不能滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的主要污染物[6- 7].丁香酚是無(wú)色或蒼黃色液體，具有丁香香氣和辛香香氣，常見(jiàn)于植物中，在制漿過(guò)程中作為木素降解產(chǎn)物而存在于造紙廢水中，是國(guó)內(nèi)外普遍采用的木素模型物之一.文中采用丁香酚水溶液作為模擬廢水，進(jìn)行臭氧氧化降解丁香酚的實(shí)驗(yàn)研究，考察臭氧氧化降解丁香酚過(guò)程中水溶液CODCr的去除效果及影響因素，建立冪指數(shù)表達(dá)的動(dòng)力學(xué)模型，以期為臭氧氧化降解水溶性木素衍生物技術(shù)提供理論基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)支持.

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1主要試劑和儀器

實(shí)驗(yàn)所用的丁香酚模擬廢水通過(guò)在去離子水中加入一定量的丁香酚配制而成.

丁香酚，相對(duì)分子質(zhì)量為164.2，純度為99%，購(gòu)自上海晶純生化科技股份有限公司；氫氧化鈉，分析純，購(gòu)自廣東省光華科技有限公司；濃硫酸，分析純，購(gòu)自衡陽(yáng)市凱信化工試劑有限公司；碘化鉀，分析純，購(gòu)自上海市銀典化工有限公司；實(shí)驗(yàn)用水為去離子水；臭氧采用工業(yè)氧源產(chǎn)生.

CH-ZTW2型臭氧發(fā)生器，廣州創(chuàng)環(huán)臭氧電器設(shè)備有限公司;PB-10型pH精密酸度計(jì)，賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司生產(chǎn);DR/2800便攜式水質(zhì)分析儀，美國(guó)Hach公司生產(chǎn);FA2104型電子天平(感量0.000 1g)，上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司生產(chǎn).1.2實(shí)驗(yàn)裝置和方法

實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示.取500mL丁香酚模擬廢水，用25%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)H2SO4和/或10%NaOH溶液調(diào)節(jié)至所需pH值，然后加入500mL的燒瓶中.氧氣經(jīng)減壓閥進(jìn)入氣體流量計(jì)，然后進(jìn)入臭氧發(fā)生器，臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的氧氣和臭氧混合氣體通過(guò)位于燒瓶底部的微孔砂石曝氣頭(直徑15mm，長(zhǎng)20mm，平均微孔直徑80～100μm)向模擬廢水提供臭氧.廢水經(jīng)臭氧處理一定時(shí)間后取樣，檢測(cè)廢水的CODCr值.臭氧尾氣由2%KI溶液吸收.

圖1　實(shí)驗(yàn)裝置示意圖

1.3分析方法

采用重鉻酸鉀法[8]檢測(cè)水溶液的CODCr，采用碘量法(CJ/T3028.2—1994)測(cè)定臭氧質(zhì)量濃度，采用PB-10型pH計(jì)測(cè)定溶液的pH值.

2　結(jié)果與討論

2.1初始pH值的影響

在目標(biāo)物初始濃度為1.0mmol/L、臭氧質(zhì)量濃度為24.83mg/L、反應(yīng)溫度為25 ℃、氧氣流量為1.0L/min的條件下，考察不同初始pH值對(duì)臭氧氧化降解丁香酚過(guò)程中CODCr去除效果的影響，結(jié)果如圖2所示.其中，CODt和COD0分別為反應(yīng)時(shí)間為t時(shí)測(cè)定的CODCr值和初始CODCr值，CODCr去除率=(COD0-CODt)/COD0.由圖2可知，反應(yīng)初始pH值對(duì)CODCr去除率有明顯的影響，丁香酚溶液的CODCr去除效率隨著pH值的提高不斷增強(qiáng).在反應(yīng)時(shí)間為60min的條件下，pH值為3時(shí)CODCr去除率為46.70%，當(dāng)pH值上升到7時(shí)CODCr去除率上升到51.32%，而在pH值為11的條件下，CODCr去除率達(dá)到67.77%.這是因?yàn)樵谒嵝詶l件下，丁香酚的降解是通過(guò)臭氧分子的直接氧化作用實(shí)現(xiàn)的，由于臭氧分子對(duì)有機(jī)物的降解速率較慢且有選擇性，導(dǎo)致溶液CODCr去除率較低.而在偏堿性條件下，臭氧分解產(chǎn)生自由基的速度很快，其反應(yīng)式為[9]

圖2　初始pH值對(duì)CODCr去除效果的影響

水溶液中存在的OH-引發(fā)臭氧分解產(chǎn)生HO2·，并進(jìn)一步產(chǎn)生高活性的·OH，·OH的氧化能力很強(qiáng)且對(duì)有機(jī)污染物的降解選擇性低或無(wú)選擇性，因而大大提高了丁香酚模擬廢水的CODCr去除率.隨著溶液pH值的升高，溶液中的OH-也隨之增加，進(jìn)而加快了臭氧分解速率，并進(jìn)一步強(qiáng)化了羥基自由基鏈反應(yīng)的引發(fā)，使得水溶液中的丁香酚降解速率越來(lái)越大[10- 11]，CODCr去除率不斷提高.為此，選擇11為本實(shí)驗(yàn)的最佳初始pH值.

2.2臭氧質(zhì)量濃度的影響

在初始pH值為11、反應(yīng)溫度為25 ℃、目標(biāo)物初始濃度為1.0mmol/L、氧氣流量為1.0L/min的條件下，考察臭氧質(zhì)量濃度對(duì)臭氧氧化降解丁香酚過(guò)程中CODCr去除效果的影響，結(jié)果如圖3所示.由圖可知，當(dāng)臭氧質(zhì)量濃度從18.09mg/L上升到24.83mg/L時(shí)，CODCr去除率隨著臭氧質(zhì)量濃度的提高而提高，但當(dāng)臭氧質(zhì)量濃度從24.83mg/L進(jìn)一步提高到28.33mg/L時(shí)，CODCr去除率并沒(méi)有明顯的提高.這是因?yàn)殡S著臭氧質(zhì)量濃度的提高，反應(yīng)體系中的臭氧分子及臭氧分解產(chǎn)生的·OH的濃度不斷提高，從而有效提高了臭氧對(duì)丁香酚及其降解產(chǎn)物的氧化降解效果，提高了CODCr的去除率.但是，當(dāng)臭氧質(zhì)量濃度超過(guò)一定值后，反應(yīng)體系中產(chǎn)生了濃度很高的臭氧分子和·OH，過(guò)多的·OH之間及·OH和臭氧分子之間發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致·OH的猝滅消亡，使得臭氧利用率降低，使CODCr去除率的增加變得緩慢[12].因此，本實(shí)驗(yàn)結(jié)合工藝條件、臭氧利用率和經(jīng)濟(jì)等方面綜合考慮，選用24.83mg/L為最佳臭氧質(zhì)量濃度.

圖3　臭氧質(zhì)量濃度對(duì)CODCr去除效果的影響

Fig.3EffectofozonemassconcentrationonCODCrremovalefficiency

2.3反應(yīng)溫度的影響

在初始pH值為11、臭氧質(zhì)量濃度為24.83mg/L、目標(biāo)物初始濃度為1.0mmol/L、氧氣流量為1.0L/min的條件下，考察溫度對(duì)臭氧降解丁香酚過(guò)程中CODCr去除效果的影響，結(jié)果如圖4所示.由圖可知，當(dāng)反應(yīng)溫度從15 ℃上升到25 ℃時(shí)，CODCr的去除率不斷提高，反應(yīng)60min后CODCr的去除率分別為60.04%(15 ℃)、62.18%(20 ℃)、67.77%(25 ℃).但是，當(dāng)溫度進(jìn)一步上升到30和35 ℃時(shí)，臭氧處理丁香酚過(guò)程中CODCr的去除率并沒(méi)有明顯的上升.這是因?yàn)樯邷囟扔欣谔岣叱粞踅到舛∠惴拥姆磻?yīng)速率，從而提高CODCr的去除率.但是，溫度升高在加速臭氧無(wú)效分解的同時(shí)，也使臭氧在水中的溶解度下降，不利于溶液中有機(jī)污染物的降解.這兩個(gè)互相矛盾的影響導(dǎo)致在臭氧氧化降解丁香酚過(guò)程中CODCr的去除率隨著反應(yīng)溫度的上升表現(xiàn)出先上升后趨于平穩(wěn)的規(guī)律.綜合考慮，選擇25 ℃為本實(shí)驗(yàn)的最佳反應(yīng)溫度.

圖4　溫度對(duì)CODCr去除效果的影響

2.4丁香酚初始濃度的影響

在初始pH值為11、反應(yīng)溫度為25 ℃、臭氧濃度為24.83mg/L、氧氣流量為1.0L/min的條件下，考察目標(biāo)物初始濃度對(duì)臭氧氧化降解丁香酚過(guò)程中CODCr去除效果的影響，結(jié)果如圖5所示.由圖可知，隨著丁香酚濃度的提高，CODCr的去除率表現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì).這是因?yàn)楫?dāng)反應(yīng)體系中丁香酚濃度較低時(shí)，丁香酚分子和臭氧分子及自由基碰撞反應(yīng)的機(jī)會(huì)較少，因而反應(yīng)速率較低，CODCr去除率較低.隨著丁香酚濃度的提高，丁香酚分子與臭氧分子及自由基碰撞反應(yīng)的速率加快，使CODCr去除率逐漸提高.而當(dāng)丁香酚濃度很高時(shí)，反應(yīng)體系中的臭氧分子及自由基不足以與所有的丁香酚分子進(jìn)行充分的碰撞反應(yīng)，導(dǎo)致CODCr去除率開(kāi)始下降.在本實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)丁香酚濃度為1.0mmol/L時(shí)，CODCr去除率達(dá)到最高值，反應(yīng)30和60min后的CODCr去除率分別達(dá)到52.47%和67.77%.

圖5　丁香酚初始濃度對(duì)CODCr去除效果的影響

Fig.5EffectofinitialconcentrationofeugenolonCODCrremovalefficiency

圖6為反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)器進(jìn)出口臭氧質(zhì)量濃度及去除單位CODCr所消耗的臭氧量.由圖6(a)可知，在反應(yīng)器進(jìn)口臭氧質(zhì)量濃度恒定的情況下，隨著丁香酚濃度的提高，反應(yīng)器出口臭氧質(zhì)量濃度表現(xiàn)出不斷減小的趨勢(shì)，表明臭氧的利用率不斷提高，當(dāng)丁香酚濃度為0.75、1.00和2.00mmol/L時(shí)，反應(yīng)過(guò)程中臭氧的利用率分別為51.83%、59.69%和64.84%.由圖6(b)可知，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，去除單位CODCr所消耗的臭氧量顯著增加，表明隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)臭氧利用效率有所下降.而隨著反應(yīng)體系丁香酚濃度的提高，去除單位CODCr所消耗的臭氧量表現(xiàn)出不斷減小的趨勢(shì).丁香酚濃度為0.75、1.00和2.00mmol/L時(shí)，反應(yīng)30min后去除每毫克的CODCr所消耗的臭氧量分別為5.75、3.78和2.34mg，而反應(yīng)60min后去除每毫克的CODCr所消耗的臭氧量分別為8.52、5.86和3.64mg，表明隨著丁香酚濃度的提高,反應(yīng)過(guò)程中臭氧的利用效率有所提高.這些規(guī)律是反應(yīng)體系中丁香酚濃度的變化對(duì)反應(yīng)速率影響的結(jié)果.對(duì)于高濃度的丁香酚廢水,可通過(guò)提高臭氧投加量或適當(dāng)延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間來(lái)提高CODCr的降解去除效果.

圖6反應(yīng)器進(jìn)出口臭氧質(zhì)量濃度及去除單位CODCr所消耗的臭氧量

Fig.6OzonemassconcentrationofimportandexportofreactorandozonedosagerequiredbyremovalofunitCODCr

2.5丁香酚降解動(dòng)力學(xué)探討

在臭氧氧化丁香酚過(guò)程中，CODCr去除反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)可由式(1)表示[13- 14]：

(1)

式中，Ct為反應(yīng)時(shí)間為t時(shí)溶液的CODCr值，ρO3為溶液中臭氧的質(zhì)量濃度，k為反應(yīng)速率常數(shù)，m、n分別為反應(yīng)級(jí)數(shù).

由于反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)體系內(nèi)的臭氧供應(yīng)量一定，假定反應(yīng)體系中溶解態(tài)臭氧的濃度不隨時(shí)間而變化，則式(1)可簡(jiǎn)化為

(2)

式中，kobs為表觀速率常數(shù).

根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以ln(Ct/C0)為縱坐標(biāo)對(duì)反應(yīng)時(shí)間t作圖，結(jié)果如圖7所示.C0為初始CODCr值.

圖7　ln(Ct/C0)對(duì)t的擬合曲線

由圖7可知，ln(Ct/C0)對(duì)t的擬合曲線由兩段直線組成，其中0～10min為一段，10～60min為一段，其相關(guān)系數(shù)都達(dá)0.970以上，表明臭氧氧化降解丁香酚過(guò)程中CODCr的去除反應(yīng)符合兩段擬一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特征，即反應(yīng)級(jí)數(shù)m=1，直線斜率為-kobs，則0～10min和10～60min反應(yīng)時(shí)間內(nèi)臭氧氧化降解丁香酚過(guò)程中CODCr降解反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程可簡(jiǎn)化為式(3)，表觀速率常數(shù)及相關(guān)系數(shù)如表1所示.

(3)

表1　表觀速率常數(shù)kobs及相關(guān)系數(shù)r2

在臭氧氧化降解丁香酚過(guò)程中，CODCr的去除與丁香酚初始濃度、溫度、pH值及臭氧投加量有關(guān)系，可以認(rèn)為反應(yīng)速率常數(shù)kobs是目標(biāo)物初始質(zhì)量濃度(ρ0)、溫度(T)、pH以及臭氧投加量(QO3)的函數(shù)，可用指數(shù)型經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛿M合[15- 16]：

(4)

式中：A為指前因子；Ea,obs為表觀反應(yīng)活化能；R為普適氣體常數(shù)，通常取值為8.314J/K；cOH為氫氧根濃度；α、 β、γ分別為臭氧投加量、目標(biāo)物初始質(zhì)量濃度及pH值的影響指數(shù).

將式(4)兩邊同時(shí)取對(duì)數(shù)，可得

lnkobs=lnA-Ea,obs/(RT)+αlnQO3+βlnρ0+γlncOH

(5)

根據(jù)表1數(shù)據(jù)，分別分析lnkobs與T-1、lnQO3、lnρ0以及l(fā)ncOH之間的關(guān)系，以獲得Ea,obs、α、 β和γ的值.

圖8　反應(yīng)速率常數(shù)與反應(yīng)溫度之間的關(guān)系

Fig.8Relationshipbetweenreactionrateconstantandreactiontemperature

圖9　反應(yīng)速率常數(shù)與臭氧投加量之間的關(guān)系

Fig.9Relationshipbetweenreactionrateconstantandozonedosage

圖10　反應(yīng)速率常數(shù)與丁香酚初始質(zhì)量濃度之間的關(guān)系

Fig.10Relationshipbetweenreactionrateconstantandtheinitialmassconcentrationofeugenol

根據(jù)上述分析計(jì)算的結(jié)果，在0～10min的反應(yīng)時(shí)間段內(nèi),式(4)可寫成

(6)

圖11　反應(yīng)速率常數(shù)與pH值之間的關(guān)系

Fig.11RelationshipbetweenreactionrateconstantandpHvalue

而在10～60min的反應(yīng)時(shí)間段內(nèi),式(4)可寫成

(7)

將表1數(shù)據(jù)代入式(6)、(7)計(jì)算指前因子A1、A2，可得lnA1的平均值為0.798，故A1=2.221；lnA2的平均值為-1.637，故A2=0.195.則式(6)、(7)可寫成:

kobs1=2.221exp(-11 286.89/(RT))·

(8)

kobs2=0.195exp(-7 002.89/(RT))·

(9)

式(3)積分得

Ct=C0exp(-kobst)

(10)

把式(8)、(9)代入式(10)，分別得到0～10min和10～60min反應(yīng)時(shí)間內(nèi)臭氧氧化降解丁香酚過(guò)程中CODCr去除反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)模型:

Ct,1=C01exp[-2.221exp(-11 286.89/(RT))·

(11)

Ct,2=C02exp[-0.195exp(-7 002.89/(RT))·

(12)

3　結(jié)論

(1)臭氧氧化法對(duì)丁香酚具有良好的氧化降解效果，在pH=11、丁香酚初始濃度1.00mmol/L、臭氧質(zhì)量濃度為24.83mg/L、溫度為25 ℃的條件下，反應(yīng)60min后CODCr去除率可達(dá)67.77%.

[1]BALCIOGLUIA,TARLANE,KIVILCIMDANC,etal.Meritsofozonationandcatalyticozonationpre-treatmentinthealgaltreatmentofpulpandpapermilleffluents[J].JournalofEnvironmentalManagement,2007,85(4):918- 926.

[2]雷利榮，李友明，馬黎明.活性炭、氧化鋁及其負(fù)載二氧化鈦催化臭氧處理制漿廢水 [J].華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2012,40(2):149- 155.

LEILi-rong,LIYou-ming,MALi-ming.Pulpingeffluenttreatmentwithozonecatalyzedbyactivatedcarbonandaluminaloadedorunloadedwithtitaniumdioxide[J].JournalofSouthChinaUniversityofTechnology(NaturalScienceEdition),2012,40(2):149- 155.

[3]BAVODW,HERMANVL,KARENH,etal.Levofloxacinozonationinwater：ratedeterminingprocessparametersandreactionpathwayelucidation[J].Chemosphere,2009,76(5):683- 689.

[4]URSVG.Ozonationofdrinkingwater(PartI):Oxidationkineticsandproductformation[J].WaterResearch,2003,37(7):1443- 1467.

[5]BARBARAKH,MARIAZ,JACEKN.Catalyticozonationandmethodsofenhancingmolecularozonereactionsinwatertreatment[J].AppliedCatalysisB:Environmental,2003,46(4):639- 669.

[6]楚廣詣,胡力華,劉莉,等.制漿造紙廢水生物處理的研究進(jìn)展 [J].西南造紙,2006(5):15- 17.

CHUGuang-yi,HULi-hua,LIULi,etal.ResearchProgressonbiologicaltreatmentofpulpingandpapermakingwastewater[J].SouthWestPulpandPaper,2006(5):15- 17.

[7]王兆江，李軍，王強(qiáng),等.UV/Fenton氧化技術(shù)深度處理漂白廢水 [J].華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2011,39(1):79- 83.

WANGZhao-jiang,LIJun，WANGQiang,etal.AdvancedtreatmentofbleachingeffluentsbymeansofUV/Fentonoxidation[J].JournalofSouthChinaUniversityofTechnology(NaturalScienceEdition),2011,39(1):79- 83.

[8]國(guó)家環(huán)保局.水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法 [M].3版.北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,1998:354- 356.

[9]鐘理.O3/H2O2氧化處理廢水中污染物及其動(dòng)力學(xué)模型 [J].華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),1999,27(1):33- 37.

ZHONGLi.Treatmentofpollutantsinwastewaterbyozone/hydrogenperoxideanditskineticmodel[J].JournalofSouthChinaUniversityofTechnology(NaturalScienceEdition),1999,27(1):33- 37.

[10]王娟，范迪．臭氧氧化法深度處理造紙廢水試驗(yàn)研究 [J].工業(yè)水處理,2009,29(1):33- 36.

WANGJuan,FANDi.Experimentalresearchontheadvancedtreatmentofpaperandpulpindustrialwastewaterbyozoneprocess[J].IndustrialWaterTreatment,2009,29(1):33- 36.

[11]KREETACHATT,DAMRONGSRIM,PUNSUWONV,etal.Effectsofozonationprocessonlignin-derivedcompoundsinpulpandpapermilleffluents[J].JournalofHazardousMaterials,2007,142(1/2):250- 257.[12]PRATARNW,PORNSIRIT,THANITS.Adsorptionandozonationkineticmodelforphenolicwastewatertreatment[J].ChineseJournalofChemicalEngineering,2011,19(1):76- 82.

[13]RAMOSWDLS,POZNYAKT,CHAIREZI,etal.Remediationofligninanditsderivativesfrompulpandpaperindustrywastewaterbythecombinationofchemicalprecipitationandozonation[J].JournalofHazardousMaterials,2009,169(1/2/3):428- 434.

[14]何志橋，宋爽，周華敏，等．臭氧/超聲聯(lián)合降解水中對(duì)氨基苯酚的動(dòng)力學(xué) [J]．化工學(xué)報(bào)，2006,57(12)：2964- 2969.

HEZhi-qiao,SONGShuang,ZHOUHua-min,etal.Kineticsofdegradationof4aminophenolinaqueoussolutionbyozonationcombinedwithsonolysis[J].JournalofChemicalIndustryandEngineering，2006,57(12)：2964- 2969.

[15]FREDERIKH,ELISABETHS,OLIVERK,etal.Mecha-nisticandkineticevaluationoforganicdisinfectionby-productandassimilableorganiccarbon(AOC)formationduringtheozonationofdrinkingwater[J].WaterResearch,2006,40(12):2275- 2286.

[16]何志橋，宋爽，楊岳平，等．臭氧法降解水中氟苯的動(dòng)力學(xué)研究 [J].高?；瘜W(xué)工程學(xué)報(bào)，2007,21(2):298- 303.

HEZhi-qiao,SONGShuang,YANGYue-ping,etal.Kineticsoffluorobenzenedegradationbyozoneinaqueoussolution[J].JournalofChemicalEngineeringofChineseUniversities,2007,21(2):298- 303.

EffectandKineticsAnalysisofEugenolDegradationbyOzone

LI You-mingCHEN Jing-tianLEI Li-rong

(StateKeyLaboratoryofPulpandPaperEngineering,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,Guangdong,China)

Ozonewasemployedtodegradethewater-solublelignin-derivedcompoundeugenolinasimulatedwastewatersystem,andtheeffectsofpHvalue,initialeugenolconcentration,ozonemassconcentrationandreactiontemperatureontheCODCrremovalaswellasthecorrespondingkineticswereinvestigated.Experimentalresultsshowthat(1)theozonationprocessiseffectiveindegradingeugenol; (2)theCODCrremovalisupto67.77%aftertheozonationwithaninitialeugenolconcentrationof1mmol/Landwithanozonemassconcentrationof24.83mg/Lat25 ℃andpH11;(3)theCODCrremovalofeugenolaccordswellwiththetwo-stagepseudo-first-orderkinetics;and(4)theexponentialfunctioniseffectiveinanalyzingtheozonationkineticsandobtainingthekineticmodelsdescribingtheCODCrremovalwithin0～10minand10～60min,respectively.

eugenol;lignin-derivedcompound;ozone;oxidativedegradation;kinetics

李友明(1957-)，男，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事制漿造紙清潔生產(chǎn)技術(shù)、造紙化學(xué)品等的研究.E-mail：ymli3@scut.edu.cn

? 雷利榮(1975-)，男，博士，高級(jí)工程師，主要從事清潔生產(chǎn)與污染控制研究.E-mail:lrlei@scut.edu.cn

1000- 565X(2016)06- 0090- 08

X793

10.3969/j.issn.1000-565X.2016.06.015