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继NOx、SO2的污染得到重视和控制后,苯系物、含氯有机物以及其他来自石化、制药等工业生产过程中排放的VOCs的污染日趋严重。单独的生物处理技术在面对疏水性强、可生化性差的有机物时表现出降解效率低、难降解、甚至无法降解的瓶颈。紫外光解VOCs技术开始得到重视,具有光解效率高、周期短、易操作的优点,但具有底物光解不彻底的缺点。经过大量研究表明臭氧的强氧化性在降解VOCs上有良好的表现,不仅有较高的降解效率,而且降解效果彻底,可将大部分有机物转化成最高氧化态,但是单独的臭氧技术存在臭氧利用率低缺点。本实验将紫外与臭氧耦合,不仅提高了臭氧的利用率,而且反应过程中产生大量的活性自由基并引发链式反应,增加了VOCs的降解效率,将紫外光解技术与臭氧氧化技术的优点相结合,并且补足了两者各自的不足。本研究考察了UV254耦合臭氧氧化技术对乙苯(Ethylbenzene, EB)、氯苯(Chlorobenzene, CB)两种典型VOCs的光解工艺特征(即初始浓度、相对湿度、臭氧浓度、光强度等对UV254/O3降解废气的效率影响)及耦合光解机理。同时通过对混合废气的光降解实验,分析了在UV254耦合臭氧氧化体系中两种废气相互之间的影响。通过对光解尾气出气的液相吸收,评价了光解中间产物的种类及特性,分析了这些物质的可生化性以及生态毒性。通过实验发现,在UV254/O3体系中,相对湿度对两种废气降解效率的影响最为明显,CB随着相对湿度的增加,降解率不断增加,最适相对湿度为75-80%,最佳转化效率为70%;EB随着相对湿度的增加,降解率先增至最大49%,随后开始降低,最适相对湿度为45~50%。对于这两种典型废气,适当的臭氧浓度有利于废气达到最大的光转化效率,过高或过低的臭氧浓度都不利于光降解。建立了湿度为45-50%条件下VOCs初始浓度与臭氧浓度之间的动力学关系式。利用GC/MS以及IC对光解产物进行了分析,发现了11种主要EB光解中间产物以及5种主要CB光解中间产物,其中EB主要产物为乙酰苯,CB主要产物为氯带酚,并建立了相应的耦合光解转化途径。通过实验调控光解工艺参数,可以促使EB、CB光解产物水溶性及可生化性的改变,其中EB主要产物乙酰苯、苯甲酸较底物具有更佳的可生化性以及更低的生态毒性, CB主要产物氯酚仍具有较高的生态毒性。