本實用新型涉及四溴聯苯醚廢水處理技術領域,具體涉及一種四溴聯苯醚廢水的裝置。
背景技術:
多溴聯苯醚(Polybrominated Diphenyl Ethers,PBDEs)是世界使用最廣泛的一類溴代阻燃劑,在其209種同分異構體中,2,2',4,4'-四溴聯苯醚
(BDE47)是分布最廣、生物樣品中含量最高、對生物和人體毒性最強的多溴聯苯醚同系物之一。由于BDE47具有環(huán)境持久性、生物累積性、長距離遷移能力和高生物毒性等特性而備受國際關注,在2009年被列入《關于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》附錄A。近年來,BDE47在各種環(huán)境介質中的濃度呈上升趨勢,體內和體外實驗證明,BDE47的生態(tài)毒性可歸納為甲狀腺毒性效應、神經系統(tǒng)毒性效應、生殖發(fā)育毒性效應等,對人類健康產生嚴重影響,因此研究BDE47的特性及其降解方法具有重要意義。
BDE47對環(huán)境和人類健康的危害已成為各國環(huán)境工作者關注的熱點問題,并且BDE47化學性質穩(wěn)定,在環(huán)境中自我降解的幾率很小,因此,研究BDE47的降解方法具有重要意義,目前關于BDE47的降解研究主要集中在光降解、微生物降解、還原氧化降解三個方面。然而,上述三個方面的降解效率低,因此,有必要進行改進。
技術實現要素:
本實用新型的目的是提供一種提高降解效率的四溴聯苯醚廢水的裝置。
實現本實用新型目的的技術方案如下:
四溴聯苯醚廢水的裝置,包括純氧儲罐、臭氧機以及反應發(fā)生器,純氧儲罐通過管道與臭氧機連接,所述反應發(fā)生器包括容器、微孔布氣管、恒溫罩、石英套管、密封蓋,微孔布氣管設置于容器腔體內的底部,微孔布氣管通過管道與所述臭氧機連接,恒溫罩套設于容器上,石英套管的一端伸入到容器的腔體內,石英套管的另一端與所述密封蓋連接,密封蓋設置于容器的口部。
所述恒溫罩為恒溫水罩。
所述恒溫水罩上設有進水管以及出水管,進水管和出水管上均設有閥門。
所述容器上設有取樣管道,該取樣管道上設有閥門。
所述裝置還包括吸收裝置,該吸收裝置包括用于輸送未反應的臭氧氣體的輸送管,以及盛有吸收液的吸收容器。
所述容器為不銹鋼材質的圓柱體。
本實用新型是以臭氧為基礎的高級氧化法降解BDE47,O3/UV處理BDE47模擬廢水表明:臭氧轉化率越高,降解BDE47的反應速率常數會升高,去除率增大,但變化幅度不大;隨著初始濃度的增加,去除率呈下降趨勢;溶液在堿性條件下,BDE47降解效率更高。
O3/UV工藝處理BDE47模擬廢水的結果表明:①O3/UV工藝優(yōu)于單獨臭氧降解。②紫外燈的加入對臭氧起到很好的協(xié)同作用。③單因素實驗結果顯示,臭氧轉化率越高、BDE47初始濃度越小,其反應速率常數都會增大,去除率提高;BDE47去除率隨UV強度的增加而升高,但變化幅度比較??;堿性條件更有利于BDE47的去除。④通過羥基自由基抑制實驗,可知在O3/UV工藝降解BDE47的實驗過程中產生了大量的·OH,投入的TBA濃度與BDE47降解反應的抑制作用呈正相關關系。⑤通過GC-MS對其降解產物的分析,可知·OH的氧化在O3/UV降解BDE47的過程中起主導作用,可能的降解途徑是·OH氧化苯環(huán)上的溴,實現逐步脫溴,進而降解為低溴代聯苯醚。
附圖說明
圖1為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示,本實用新型的四溴聯苯醚廢水的裝置,包括純氧儲罐1、臭氧機2以及反應發(fā)生器,純氧儲罐1通過管道與臭氧機2連接,連接純氧儲罐1和臭氧機2的管道上設有閥門。所述反應發(fā)生器包括容器3、微孔布氣管4、恒溫罩5、石英套管6、密封蓋7,所述容器3為不銹鋼材質的圓柱體,本實施例中,容器3的高為350mm,直徑為100mm,有效體積為2L,這種小容積的容器以實驗為目的地使用。所述容器3上設有取樣管道3a,該取樣管道3a上設有閥門。微孔布氣管4設置于容器3腔體內的底部,微孔布氣管通過管道與所述臭氧機連接,恒溫罩5套設于容器上,所述恒溫罩5為恒溫水罩。所述恒溫水罩上設有進水管5a以及出水管5b,進水管5a和出水管5b上均設有閥門。石英套管6的一端伸入到容器3的腔體內,石英套管6的另一端與所述密封蓋7連接,石英套管6與密封蓋7連接的部分設有硅膠管。石英套管6為具有紫外燈的石英套管6,石英套管6的長為330mm,直徑為33mm,紫外燈主波長是254nm,功率為15W。密封蓋7設置于容器的口部,密封蓋7由上下兩個橡膠材質的蓋板組成,兩個蓋板通過螺栓連接。所述裝置還包括吸收裝置,該吸收裝置包括用于輸送未反應的臭氧氣體的輸送管8,以及盛有吸收液的吸收容器9,吸收容器9中的吸收液為KI。未反應的臭氧氣體從容器3頂部溢出經過2%KI溶液吸收后排出。
將上述裝置作為實驗裝置使用進行說明,在每次實驗開始之前,先用去離子水沖洗容器3三次,并通入臭氧進行預處理3min左右,去除殘留在容器3壁上的各種雜質,排空容器3,進氣臭氧濃度通過調節(jié)氣流來控制。實驗時一次性加入2L的BDE47模擬廢水,調節(jié)流量計讀數為1.2L/min,待系統(tǒng)穩(wěn)定后,開啟石英套管6內的紫外燈和臭氧機電源,高壓放電產生的臭氧通過容器3底部的微孔布氣管4鼓泡進入容器3。同時開啟進水管5a和出水管5b進行水循環(huán),使反應在恒溫條件下進行。取樣口在反應器中下部,每10min取樣一次,用硫代硫酸鈉中止水中的氧化反應,若水樣不能在24h內進行分析,需冷藏(4℃)保存。