降解30min后，乙酰甲胺磷降解率由高至低的顺序为：pH3>pH5>pH7>pH9>pH11>pH1（P），其中，pH=1时的降解效果相对偏低是由于 浓度过高，不利于水的电离，使 的浓度降低，从而导致·OH的浓度降低，影响了乙酰甲胺磷的降解效果。因此，本研究选择pH=3作为降解的最适pH值，降解50min后，乙酰甲胺磷的降解率为78.3%。
2.4超声功率对乙酰甲胺磷降解率的影响
选择合适的超声功率既可以提高乙酰甲胺磷的降解效率，又可以减少不必要的能源浪费。超声功率对乙酰甲胺磷降解率的影响如图4所示。
图4超声功率对乙酰甲胺磷降解率的影响
Fig.4Effectofultrasonicpowerondegradationofacephate
图4表明，在试验范围内，超声功率对乙酰甲胺磷的降解有显著影响。随超声时间延长，各超声功率下的乙酰甲胺磷的降解率均呈升高趋势，但超声功率为40W/cm、50W/cm和60W/cm的三组试验的乙酰甲胺磷的降解率显著高于30W/cm和20W/cm两组的试验结果（P），而这三种功率对乙酰甲胺磷的降解效果无显著性差别（P>0.05）。这是由于，超声声强的增大即增加了单位面积上的超声波强度，从而使超声空化效应加强，空化泡内的温度、压力也随之增强，这种极端的物理化学环境更有利于乙酰甲胺磷的降解，从而使降解率也随之提高；但当超声波声强增大到一定量以后，超声波又起到自由基清除剂的作用，超声波在加速传质与活化催化剂表面的同时也对催化剂表面的吸附造成一定程度的洗脱，使乙酰甲胺磷在催化剂表面停留时间缩短，导致其降解率不能进一步提高甚至会有下降的趋势。因此，从提高降解效果和节能的角度综合考虑，应选择的超声波功率为40W/cm，降解50min后，乙酰甲胺磷的降解率为78.3%。
2.5TiO投加量对乙酰甲胺磷降解率的影响
在超声功率一定的条件下，合适的TiO投加量对乙酰甲胺磷降解率的影响就很明显了。TiO投加量对乙酰甲胺磷降解率的影响如图5所示。
图5TiO添加量对乙酰甲胺磷降解率的影响
Fig.5EffectofTiOconcentrationondegradationofacephate
由图5可知，当超声功率为40W/cm、TiO浓度低于0.6g/L时，随着催化剂投加量增加，乙酰甲胺磷的降解率也显著增加（P），但当TiO浓度高于0.6g/L时，乙酰甲胺磷降解率无显著差异（P>0.05）。这是由于，随着催化剂TiO量的增加，提高了水中羟自由基的产生速率，促进了水中有机物降解。当TiO用量足以保证自由基链引发时，则可以显著提高乙酰甲胺磷的降解率。但过多的催化剂会对超声波产生一定屏蔽作用，从而造成了乙酰甲胺磷降解率的降低。因此，在其它条件不变的情况下，从能耗和催化剂利用率角度考虑，农药初始浓度为2.0mg/L时，应选择的TiO用量为0.6g/L。
2.6超声功率和TiO添加量对乙酰甲胺磷降解率的协同作用
从图2中可以发现，超声与TiO对于乙酰甲胺磷的降解有一定的协同作用；同时，图5的结果亦表明，在一定条件下，增加TiO用量可以提高乙酰甲胺磷的降解效果。因此，考虑通过增加超声功率、减少TiO用量或者降低超声功率、增加TiO用量来提高乙酰甲胺磷的降解效果。超声功率和TiO添加量对乙酰甲胺磷降解率的协同作用如图6所示。
图6超声功率和TiO添加量对乙酰甲胺磷降解率的协同作用
Fig.6SynergisticeffectbetweenultrasonicpowerandtheconcentrationofTiOonthedegradationofacephate
由图6可知：在相同的降解时间内，不同超声功率与TiO添加量的组合对乙酰甲胺磷降解率的影响也不同。降解50min后，降解率由高至低的顺序为：b、c(77.6%、78.3%)>d(58.1%)>a(50.6%)>e(42.7%)（P）；c组的结果略高于b组，但差异不显著（P>0.05）。由此表明，超声降解和TiO催化降解在一定程度上可以相互协同。本研究中，可选择超声功率40W/cm，TiO浓度0.6g/L的组合进行乙酰甲胺磷的降解。
3结论
（1）本试验条件下，温度为20℃有利于乙酰甲胺磷的降解，30min后降解率可达48.1%，只加TiO不超声条件下，乙酰甲胺磷的降解率仅为2.3%，而单纯超声条件下，30min后降解率也仅有17.1%，初步证明超声与TiO有一定的协同降解作用；
（2）pH值偏酸性条件有利于乙酰甲胺磷的降解，pH=3时，降解50min后，乙酰甲胺磷的降解率为78.3%；
（3）超声功率对乙酰甲胺磷的降解有显著影响，当超声功率为40W/cm时，有利于乙酰甲胺磷降解率的提高，再继续提高功率对乙酰甲胺磷的降解意义不大；
（4）在底物的浓度一定的条件下，TiO投加量对乙酰甲胺磷的降解有显著影响，当TiO浓度为0.6g/L时有利于乙酰甲胺磷的降解；
（5）超声和添加TiO对于乙酰甲胺磷的降解有一定的协同作用，超声功率为40W/cm、TiO投加量为
0.6g/L时，经50min处理后，乙酰甲胺磷的降解率可达78.3%。 3/4 首页 上一页 1 2 3 4 下一页 尾页 |
