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聚乙烯醇(PVA)因其优异的性能在人类生产生活中得到了广泛的应用,但PVA很难被生物降解,若处理不当,会产生污染问题,进而影响含PVA废水的有效回用。基于臭氧(O3)和过氧化氢(H2O2)的高级氧化法具有强氧化性,被认为是具有应用前景的PVA降解技术。但二者仍存在不足之处。单独使用O3存在利用率低、发生成本高的问题;而单独使用H2O2降解则氧化进程缓慢,且PVA去除率较低。有研究表明,将均相催化与O3氧化、H2O2氧化等高级氧化技术结合,能够促进活性自由基的生成,从而提高其氧化能力,提升PVA去除率。常用的均相催化剂以过渡金属离子为主。杂多酸(HPA)是一种固体多核配酸,同时具有配合物和金属氧化物的结构特征。HPA是常见的化学反应催化剂,被应用于各类酸性催化、催化氧化和光化学催化等领域。但目前对HPA催化O3和H2O2氧化降解废水中有机污染物的研究鲜有报道。本论文以PVA为难生物降解有机物的代表,考察了典型HPA对O3氧化、H2O2氧化和O3/H2O2联用氧化的催化作用,研究了在三种体系中不同实验因素对PVA去除率和均相催化作用的影响,进而筛选出最佳反应条件。同时本论文比较了O3、H2O2和HPA之间不同组合体系下PVA的去除效果,并通过淬灭自由基实验和傅里叶红外光谱(FTIR)分析,推测PVA可能的降解反应途径。本文也对负载型杂多酸催化剂进行了初步探索,为今后深入研究废水处理中HPA对O3及H2O2氧化的催化作用奠定基础。在臭氧/硅钨酸(O3/HSiW)体系中,硅钨酸的催化作用与反应时间、O3浓度、体系pH、硅钨酸投加量和反应温度等因素有关,在反应时间较短、O3浓度较低、pH值较低、硅钨酸投加量较大、反应温度较低时,催化作用更显著。在因素影响程度研究中,体系pH对PVA去除率的影响最大,其次是反应温度和O3浓度,而硅钨酸投加量的影响相对较小。正交实验确定的O3/HSiW体系去除PVA的最佳条件为:O3浓度25 mg·L-1、反应温度30℃、体系pH为8.3、硅钨酸投加量250 mg·L-1。在此条件下进行降解反应5 min,PVA去除率即可达到98.3%,有效缩短了处理时间,降低了能耗。硅钨酸的加入没有改变O3氧化降解PVA的基本途径;硅钨酸的存在既可以促进O3分解,生成更多数量的羟基自由基(HO·),也可以催化O3与PVA的直接反应。在过氧化氢/磷钨酸(H2O2/HPW)体系中,反应时间越长、H2O2浓度越高、磷钨酸投加量越大、pH越低,体系中PVA去除率越高,磷钨酸的催化作用越显著,加入O3对PVA去除率的影响不明显。在酸性条件下反应5 min,六种体系中PVA的去除率由高到低分别为:O3/H2O2/HPW(54.6%)>H2O2/HPW(47.8%)>O3/HPW(21.2%)>O3(15.5%)>O3/H2O2(13.5%)>H2O2(9.9%),表明在O3/H2O2体系中加入磷钨酸,能够显著提高PVA去除率。在催化O3和H2O2联用氧化PVA时,H2O2作为主要氧化剂发挥氧化作用;H2O2、O3/H2O2和O3/H2O2/HPW体系中,HO·的数量很少,未发挥显著作用,这可能是过量的H2O2淬灭了体系中产生的HO·导致的。而在O3、O3/HPW和H2O2/HPW体系中,存在HO·参与PVA的氧化降解过程。应用溶液浸渍法、超声浸渍法和机械研磨法,分别以ZSM-5分子筛、γ-Al2O3、Fe-γ-Al2O3(Fe3+改性γ-Al2O3)和Mn-γ-Al2O3(Mn2+改性γ-Al2O3)作为载体,制备得到的负载型硅钨酸催化剂对O3体系和负载型磷钨酸催化剂对O3/H2O2体系中PVA的去除率均没有明显提升。