以UV/H2O2光氧化程序處理含雙酚A水溶液之分解行為與生物反應研究

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Title:	以UV/H2O2光氧化程序處理含雙酚A水溶液之分解行為與生物反應研究
Authors:	黃煜閔;陳俊成;申永順;王士維
Keywords:	高級氧化處理程序;過氧化氫;雙酚A;HepG2;細胞毒性
Date:	2016-11-18
Issue Date:	2016-12-17 02:12:37 (UTC+8)
Publisher:	中華民國環境工程學會
Abstract:	本研究以國內外文獻中常被使用之環境荷爾蒙物質─雙酚A為標的，應用過氧化氫結合紫外線光催化所產生的氫氧自由基等高氧化物質，進行污染物降解效果及毒性影響測試之研究。研究結果顯示，BPA 於該系統之處理幾乎於60分鐘內即能達到100%的去除效果，光強度於該系統呈現強度愈強其去除BPA效果愈佳之趨勢，顯示提高 UV 光之穿透水溶液之能力可更快促使氧化劑產生自由基以去除污染物。高濃度的 BPA 具有更強的內濾光效應致使 UV 光於水溶液中難以穿透，間接導致氧化劑之催化反應受阻，造成氧化程序處理 BPA 之去除效率下降。UV/H2O2系統中莫耳濃度比愈高，其降解BPA之反應動力常數愈高 ([BPA]/[H2O2] =1:5 – 1:50, k = 0.033 -0.2474 min-1)，藉由 RSEs 可得知過多的氧化劑劑量導致氧化劑之利用率降低，顯示AOPs 於處理污染物時亦須評估氧化劑加藥量之多寡。藉由 EE/O顯示愈高的氧化劑劑量所需電耗能愈低，然當 H2O2加藥量繼續升高時，其能量耗損較無差異 (由1.12 kWh/m3 下降至0.68 kWh/m3)，顯示過多的氧化劑量並無法更有效地降低電能量耗損。利用 UV/H2O2 系統降解 BPA 在 pH 為7 (k = 0.2917 min-1) 之環境較為適宜，pH 太低將因 H+ 過多導致 OH‧受到抑制 (如pH = 3時，k = 0.1581)；pH 過高將因 H2O2 解離產生 HO_2^- 與氧化劑自身反應並捕捉OH‧導致系統受較大地抑制效果 (如pH = 11 時，k = 0.1209 min-1)。在礦化 BPA 方面，在最佳莫耳濃度比之條件下，系統對於TOC之去除約可達原濃度的一半 (TOC去除率達48%)。經過90分鐘的反應時間後，細胞僅存活約38%，可能原因係 BPA 經該系統處理過程中會產生中間產物且該物質對於細胞仍具有毒性，顯示 UV/H2O2 較不適宜處理 BPA。
Relation:	中華民國環境工程學會2016年廢水處理技術研討會
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