题目：燃料抗爆剂甲基叔丁基醚(MTBE)的O3/H2O2和UV/H2O2处理方法研究

燃料抗爆剂甲基叔丁基醚(MTBE)用量日益增加，MTBE污染已经成为我国和世界面临的一个严峻问题，其对环境造成的污染和对人体健康造成的危害已日益引起人们的高度重视。本文以MTBE为研究对象，采用O3、UV、H2O2、UV/H2O2、O3/H2O2几种高级氧化技术，以顶空气相色谱法作为分析方法，比较了这些方法对MTBE的处理效果，主要探讨了O3/H2O2 和UV/H2O2氧化处理MTBE的各种影响因素与反应动力学，建立了顶空气相色谱法分析MTBE的分析方法。顶空GC-FID分析MTBE的最佳分析条件是，进样口温度150℃，柱温70℃，检测器温度200℃；载气为N2，流速40 mL/min；H2、N2尾吹气、空气流速分别为30、25、400 mL/min；进样量50 µL，分流比1：10。顶空瓶内气液比为2.1:1，最佳水浴平衡温度为56℃，平衡时间为50 min。O3/H2O2氧化处理，H2O2投加量和溶液pH值是主要影响因素，温度、MTBE初始浓度、H2O2投加方式的影响不大。当臭氧浓度为7.6 mg/L时，H2O2投加量为20.1 mg/L时，MTBE初始浓度相同，其处理率达到87.2%。溶液pH值呈中性时MTBE的去除率最高，在10 L的反应器中，当臭氧流速为7.6 mg/L，pH=7，室温20℃条件下，MTBE初始浓度为1.0 mg/L时，O3/H2O2氧化处理5 min后，去除率高达100%；MTBE初始浓度为7.6 mg/L时，其去除率也达80%以上。pH值为3、5、9和11时，处理5 min，MTBE去除率分别为22.5%、72.2%、、70.9%和37.9%。H2O2为20.1 mg/L，pH=7时，MTBE的O3/H2O2氧化反应级数n = 0.67，反应速率常数k = 0.76 mg/(L•min)。UV/H2O2氧化处理，在pH＝7、20℃，MTBE初始浓度为2.2 mg/L时。H2O2投加浓度分别为0.02、0.05、0.08和0.16 g/L，UV/H2O2处理处理50 min后，MTBE去除率分别为24.5%、55.0%、66.4%、100%和69.6%；H2O2浓度为0.08 g/L时，当反应体系中HCO3-浓度分别为3.5 mM和7.0 mM，UV/H2O2处理50 min后，MTBE去除率分别下降了30.8%和34.9%。当MTBE初始浓度分别为2.2~10.0 mg/L时，反应50 min，MTBE去除率分别为100%、85%、51.7%和47.9%。