有机锡化合物是目前已知内分泌干扰物质中的金属化合物,也是人为引入水环境中的毒性强的化学物质之一,对我们的环境污染已经超过50年。目前水厂中已有的净水处理工艺难以有效去除有机锡,因此采用催化臭氧氧化深度处理技术处理饮用水中有机锡。本论文以一丁基锡(MBT)、二丁基锡(DBT)和三丁基锡(TBT)为研究对象,采用液液萃取-气相色谱-质谱法检测有机锡,分别考察了零价铁和羟基氧化铁作为催化剂对臭氧氧化去除有机锡过程中的影响因素,主要工作与研究成果如下:首先制备羟基氧化铁,然后分别利用零价铁和羟基氧化铁作为催化剂,催化臭氧氧化去除水中有机锡。在催化臭氧氧化有机锡过程中,有机锡的去除效果主要受催化剂投量、臭氧投量、溶液pH值、反应温度和自由基抑制剂等因素的影响,并确定了相关动力学参数。在三种有机锡初始浓度均为500μg/L,pH值为6.8,温度为20±1℃条件下,零价铁作为催化剂的过程中,臭氧投加量分别是2.0mg/L、4.0mg/L和4.0mg/L,零价铁投加量100mg/L、125mg/L和75mg/L,三种有机锡的去除效果达到好,MBT、DBT和TBT的去除率分别为95.86%、78.05%和63.72%;羟基氧化铁作为催化剂的过程中,臭氧投加量均为2.0mg/L,羟基氧化铁投加量均为100mg/L,三种有机锡的去除效果达到好,MBT、DBT和TBT的去除率分别为98.19%、97.31%和99.95%。(1)反应溶液中的温度能够影响反应活化能与臭氧在水中的溶解度,所以催化臭氧氧化去除有机锡存在适宜反应温度。(2)通过对pH值与·OH自由基的抑制剂叔丁醇研究发现,零价铁与羟基氧化铁分别催化臭氧氧化去除有机锡的过程中以·OH自由基的作用为主。(3)HCO_3~-虽然能提高水中的pH值,但HCO_3~-抑制自由基生成的作用占主导地位。(4)催化臭氧氧化降解有机锡的途径是通过脱去甲基实现的。TBT的去除效能差,这可能是由于与MBT、TBT相比较,TBT所带丁基的个数较多,结构较为稳固,所以TBT很难被降解。(5)·OH自由基与MBT、DBT和TBT的反应速率常数分别为3.68×10~(10)、2.91×10~(10)和1.79×10~(10)。
