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为研究开发一种反应速度快、降解效率高的挥发性有机物处理技术,本文采用VUV/O3协同氧化体系,对甲苯、苯乙烯及间二甲苯等挥发性有机物的降解进行了研究。具体研究内容如下:(1)在单独臭氧氧化和单独紫外光照射作用下,对甲苯的降解进行了研究。考察了臭氧浓度、紫外光波长、光照强度、相对湿度和停留时间等因素对甲苯降解效率的影响,并进行了反应动力学分析。结果发现,单独臭氧氧化对甲苯的降解效果较差;VUV照射的降解率远高于UV254nm。当VUV照射时,增大甲苯初始浓度,降解率降低;增大光照强度,延长停留时间,降解率升高;而增大相对湿度,降解率呈先升高后降低的趋势。通过反应动力学分析,发现该降解过程符合伪一级反应动力学,且甲苯初始浓度越大,表观速率常数越小;而光照强度越强,表观速率常数越大。(2)分别采用单独VUV、单独UV254nm、单独O3、UV254nm/O3及VUV/O3氧化体系对甲苯的降解进行了研究。考察了在VUV/O3体系作用下,甲苯初始浓度、光照强度、O3浓度、相对湿度和停留时间等因素对甲苯降解效率的影响,并分析了其反应动力学,探讨了甲苯降解产物及机理。结果发现,在这五种体系作用下,甲苯降解率由高到低依次为:VUV/O3>VUV>UV254nm/O3>UV254nm>O3,且O3和VUV对甲苯的降解存在协同作用。在VUV/O3作用下,增大甲苯初始浓度,降解率降低;增大光照强度、延长气体停留时间,降解率升高;而提高O3浓度和相对湿度,降解率先升高后降低。当甲苯初始浓度为300 mg/m3时,其最佳反应条件是:光照强度为140 W、O3浓度为900 mg/m3、相对湿度为50%、气体停留时间为60 s,降解率高达92.6%。另外,甲苯降解过程符合伪一级反应动力学,主要降解产物有苯、苯甲醛、丙酮、丁二酮、乙醛和甲酸等物质。(3)采用VUV/O3体系对甲苯、苯乙烯和间二甲苯进行了降解效果对比实验,考察了初始浓度、光照强度、O3浓度、相对湿度和停留时间等因素对苯乙烯和间二甲苯降解效率的影响。结果发现,这三种污染物的降解率由高到低依次为:苯乙烯>间二甲苯>甲苯。苯乙烯和间二甲苯都随着初始浓度的增大,降解率不断降低;提高光照强度、延长气体停留时间,降解率升高;而增大O3浓度、提高相对湿度,降解率呈先上升后下降的趋势。