ekipЭкология и промышленность РоссииEcology and Industry of Russia1816-03952413-6042ООО "Калвис"10.18412/1816-0395-2020-2-22-27ekip-1462Research ArticleНАУЧНЫЕ РАЗРАБОТКИSCIENTIFIC DEVELOPMENTSИмпульсное фотохимическое разложение фенола в сточных водахPulse Рhotochemical Decomposition of Phenol in WastewaterГонопольскийА.М.Gonopol'skyA.M.

д-р техн. наук, профессор

Dr. Sci. (Eng.), Professor

podpiska@kalvis.ruШашковскийС.Г.ShashkovskiyS.G.

канд. техн. наук, главный инженер

Cand. Sci.(Eng.), Chief Engineer

podpiska@kalvis.ruГольдштейнЯ.А.GoldsteinY.A.

ген. директор

General Director

podpiska@kalvis.ruКиреевС.Г.KireevS.G.

зав. лабораторией

Head of Laboratory

podpiska@kalvis.ruВолосатоваА.Д.VolosatovaA.D.

аспирант

Post-graduate Student

podpiska@kalvis.ruКулебякинаА.И.KulebyakinaA.I.

зав. сектором

Head of Sector

podpiska@kalvis.ruРГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. ГубкинаРоссияGubkin Russian State University of Oil and Gas (NRU)Russian FederationООО "НПП "Мелитта"РоссияScientific and Production Enterprise "Melitta"Russian FederationМГУ имени М.В. ЛомоносоваРоссияLomonosov Moscow State UniversityRussian Federation2020030320202422227Copyright © ООО "Калвис", 20202020ООО "Калвис"ООО "Калвис"https://www.ecology-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.ecology-kalvis.ru/jour/article/view/1462

Рассмотрены особенности фотохимического разложения фенола с концентрацией от 5 до 24 мг/л в процессе УФ/H2O2. В качестве источника излучения выбрана импульсная ксеноновая лампа, генерирующая высокоинтенсивное излучение сплошного спектра в широком диапазоне длин волн от 200 до 1000 нм. Изучено влияние начальной концентрации пероксида водорода и средней мощности излучения источника на скорость деструкции фенола. Экспериментальные данные показали наличие экстремума в зависимости константы скорости разложения фенола от начальной концентрации пероксида водорода. На основе полученных данных разработана и апробирована кинетическая модель процесса, которая с достаточной точностью способна предсказывать изменение скорости деструкции фенола в зависимости от параметров процесса.

Photochemical decomposition of phenol with a concentration of 5 to 24 mg/L using hydrogen peroxide and ultraviolet irradiation (UV/H2O2) was studied. Xenon flash lamp was chosen as a radiation source. It emits high-intensity continuous-spectrum radiation in a wide wavelength range from 200 to 1000 nm. The effect of the initial concentration of hydrogen peroxide and the source average radiation power on the phenol destruction rate were studied. An extremum in the dependence of the phenol decomposition rate constant on the initial concentration of hydrogen peroxide was found. Kinetic model of the process based on the obtained data was developed. It was tested by predicting phenol destruction rate with the different process parameters and gave good accuracy.

ультрафиолетимпульсксеноновая лампавысокоинтенсивные окислительные процессыфенолultravioletpulsexenon lamphigh-intensity oxidative processesphenolReferencesБаландина А.Г., Хангильдин Р.И. и др. Анализ воздействия предприятий нефтехимического комплекса на гидросферу и пути минимизации их негативного влияния. Башкирский химический журнал. 2015. Vol. 22. № 1. С. 115—126.Баландина А.Г., Хангильдин Р.И. и др. Анализ воздействия предприятий нефтехимического комплекса на гидросферу и пути минимизации их негативного влияния. Башкирский химический журнал. 2015. Vol. 22. № 1. С. 115—126.Лурье Ю.Ю. Унифицированные методы анализа вод. Изд. 2-е, исправл. М., Химия, 1973. 376 с.Лурье Ю.Ю. Унифицированные методы анализа вод. Изд. 2-е, исправл. М., Химия, 1973. 376 с.Марченко З. Фотометрическое определение элементов. М., Мир, 1971. 502 с.Марченко З. Фотометрическое определение элементов. М., Мир, 1971. 502 с.Киреев С.Г., Архипов В.П., Шашковский С.Г., Козлов Н.П. Измерение спектрально-энергетических характеристик импульсных источников. Фотоника. 2017. № 8(68). C. 48—56.Киреев С.Г., Архипов В.П., Шашковский С.Г., Козлов Н.П. Измерение спектрально-энергетических характеристик импульсных источников. Фотоника. 2017. № 8(68). C. 48—56.Левичев Н.А., Ершов Б.Г. Актинометрическое измерение энергетической экспозиции с учетом спектрального распределения источника полихроматического излучения. Химия высоких энергий. 2019. Т. 53. № 3. C. 186—192.Левичев Н.А., Ершов Б.Г. Актинометрическое измерение энергетической экспозиции с учетом спектрального распределения источника полихроматического излучения. Химия высоких энергий. 2019. Т. 53. № 3. C. 186—192.Goldshtein S. et all. Photolysis of Aqueous H2O2: Quantum Yield and Applications for Polychromatic UV Actinometry in Photoreactors. Environmental Science & Technology. 2007. Vol. 41. Р. 7486—7490.Goldshtein S. et all. Photolysis of Aqueous H2O2: Quantum Yield and Applications for Polychromatic UV Actinometry in Photoreactors. Environmental Science & Technology. 2007. Vol. 41. Р. 7486—7490.Te-Fu L. Ho, James R. Bolton and Ewa Lipczynska-Kochany. Quantum Yields for the Photodegradation of Pollutants in Dilute Aqueous Solution: Phenol, 4-Chlorophenol and N-Nitrosodimethylamine. J. Adv. Oxid. Technol. 1996. Vol. 1. № 2. Р. 170—178.Te-Fu L. Ho, James R. Bolton and Ewa Lipczynska-Kochany. Quantum Yields for the Photodegradation of Pollutants in Dilute Aqueous Solution: Phenol, 4-Chlorophenol and N-Nitrosodimethylamine. J. Adv. Oxid. Technol. 1996. Vol. 1. № 2. Р. 170—178.Christensen H., Sehested K. and Corfltzen H. Reactions of Hydroxyl Radicals with Hydrogen Peroxide at Ambient and Elevated. The Journal of Physical Chemistry. 1982. Vol. 86. №9. Р. 1588—1590.Christensen H., Sehested K. and Corfltzen H. Reactions of Hydroxyl Radicals with Hydrogen Peroxide at Ambient and Elevated. The Journal of Physical Chemistry. 1982. Vol. 86. №9. Р. 1588—1590.Koppenol W.H., Butler J. and J. van Leeuwe. The Haber-Weiss Cycle. Photochemistry and Photobiology. 1978. Vol. 28. Р. 655—660.Koppenol W.H., Butler J. and J. van Leeuwe. The Haber-Weiss Cycle. Photochemistry and Photobiology. 1978. Vol. 28. Р. 655—660.Weinstein J. and Bielski B. Kinetics of the Interaction of HOz and 02-Radicals with Hydrogen Peroxide. The Haber-Weiss Reaction. Journal of the American Chemical Society. 1979. Vol. 101. No. 1. Р. 58—62.Weinstein J. and Bielski B. Kinetics of the Interaction of HOz and 02-Radicals with Hydrogen Peroxide. The Haber-Weiss Reaction. Journal of the American Chemical Society. 1979. Vol. 101. No. 1. Р. 58—62.Bielski B., Cabelli D. et all. Reactivity of HO2/O2 — Radicals in Aqueous Solution. Journal of Physical and Chemical Reference Data. 1985. Vol. 14. № 4. Р. 1041—1100.Bielski B., Cabelli D. et all. Reactivity of HO2/O2 — Radicals in Aqueous Solution. Journal of Physical and Chemical Reference Data. 1985. Vol. 14. № 4. Р. 1041—1100.Buxton G.V., Greenstock C.L., Helman W.P. and Ross A.B. Critical review of rate constants for reactions of hydrated dlectrons, hydrogen atoms and hydroxyl radicals (AOH/AO-) in aqueous solution. J. Phys. Chem. Ref. Data. 1988. Vol. 17. № 2. Р. 513—886.Buxton G.V., Greenstock C.L., Helman W.P. and Ross A.B. Critical review of rate constants for reactions of hydrated dlectrons, hydrogen atoms and hydroxyl radicals (AOH/AO-) in aqueous solution. J. Phys. Chem. Ref. Data. 1988. Vol. 17. № 2. Р. 513—886.Sehested K. et all. Rate Constants of OH with HO, O2-, and HO+ from Hydrogen Peroxide Formation in Pulse-Irradiated Oxygenated Water. The Journal of Physical Chemistry. 1968. Vol. 72. № 2. Р. 626—631.Sehested K. et all. Rate Constants of OH with HO, O2-, and HO+ from Hydrogen Peroxide Formation in Pulse-Irradiated Oxygenated Water. The Journal of Physical Chemistry. 1968. Vol. 72. № 2. Р. 626—631.Beck. Detection of charged intermediate of pulse radiolysis by electrical conductivity measurements. Int. J. Radiat. Phys. Chem. 1969. Vol. 1. № 3. Р. 361—371.Beck. Detection of charged intermediate of pulse radiolysis by electrical conductivity measurements. Int. J. Radiat. Phys. Chem. 1969. Vol. 1. № 3. Р. 361—371.Perry R.H., Green D.W. and Maloney J.D. Chemical Engineer's Handbook 5th edn. New York: McGraw-Hill, 1981.Perry R.H., Green D.W. and Maloney J.D. Chemical Engineer's Handbook 5th edn. New York: McGraw-Hill, 1981.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.