程光錦

（安徽金禾實業(yè)股份有限公司 二公司，安徽滁州 239200）

分析過硫酸鹽活化高級氧化在污水處理中的運用

程光錦

（安徽金禾實業(yè)股份有限公司 二公司，安徽滁州 239200）

硫酸鹽活化高級氧化在污水處理中廣泛應(yīng)用，對提升污水處理質(zhì)量和污水處理效率有著重要影響。科研工作人員要不斷加強研究力度，使得硫酸鹽活化高級氧化可以更好地應(yīng)用到污水處理中去，為我國污水處理領(lǐng)域增加新的生命力。主要對該內(nèi)容進行深入分析，希望對相關(guān)人員有所啟示。

過硫酸鹽；活化；高級氧化；污水處理

硫酸鹽活化高級氧化技術(shù)可以對有毒，并且降解難度性較強的有機物質(zhì)進行降解，應(yīng)用反應(yīng)所產(chǎn)生的強氧化性自由基，將水體中存在的有機物質(zhì)化解成為小分子物質(zhì)，甚至可以將其礦化成為二氧化碳等無機離子，將水體中存在的污染物質(zhì)徹底除去。對硫酸鹽活化高級氧化在污水處理中的應(yīng)用進行研究是具有重要意義的，本文就對相關(guān)內(nèi)容進行詳細闡述。

1 硫酸根自由基的特點與有機物的反應(yīng)機理

硫酸根自由基主要具有以下幾方面特點，第一在標準氧化電位E0=2.5～3.1V中，硫酸根自由基要比其它類型的氧化劑優(yōu)越很多。第二方面其氧化原理與羥基自由基相類似，其穩(wěn)定性較為良好。第三方面是硫酸根自由基適用范圍較為廣泛，實際應(yīng)用過程中受影響因素較少。第四方面是可以氧化某些羥基不能氧化的物質(zhì)，可以無選擇的對大多數(shù)的有機物質(zhì)進行降解。王兵等在硫酸根自由基有機物作用機理研究過程中，主要是針對成分較為單一的廢水或者是對水體中存在的特定污染物質(zhì)，但是對綜合廢水相關(guān)的研究較少，主要是利用電子轉(zhuǎn)移、氫提取等方式與有機物進行反應(yīng)，與芳香類化合物主要是以電子轉(zhuǎn)移的方式進行，針對醚、脂類化合物的反應(yīng)主要是氫提取反應(yīng)。因為硫酸鹽的特性使得硫酸根自由基在氧化過程中主要表現(xiàn)出了以下特點：Fe2+濃度發(fā)生變化后，對SO4-·的存在會造成較深程度影響。如果Fe2+含有數(shù)量較少，SO4-·的反應(yīng)速度會較大程度的降低，并且對水體污染物去除效果造成非常不良影響。隨著Fe2+含有數(shù)量數(shù)量的不斷提升，水體污染物的去除效果也會不斷得到強化。因為二者之間會發(fā)生一定的競爭性反應(yīng)，這種競爭反應(yīng)不僅可以催化SO4-·的產(chǎn)生嗎，同時也會使得大量的SO4-被反應(yīng)所消耗。需要注重的是如果Fe2+含有數(shù)量較多，那么污水的色度也會發(fā)生變化，會導(dǎo)致水體受到二次污染。干擾離子影響程度較大，地下水中會存在OH-、Cl-等眾多的干擾離子，這些干擾離子同時也會致使SO4-·大量消耗，使得SO4-·不能較大程度的與其它污染物質(zhì)發(fā)生作用。能耗指數(shù)較高。對過硫酸鹽進行活化的過程中，大多方式都是需要花費較高能耗才可以大量的或者較快的產(chǎn)生SO4-·，這樣也會導(dǎo)致污水處理成本投入大幅度提升。在污水處理工作開展過程中不僅需要注重強化污水處理成效，同時還需要考慮如何降低污水處理工作開展的成本投入，找尋不同有機物的有效活化方式，使得污水處理效率和污水處理質(zhì)量可以得到較大程度的提升。

2 過硫酸鹽的主要活化方式及應(yīng)用分析

過硫酸鹽在常溫環(huán)境中較穩(wěn)定，氧化產(chǎn)物硫酸根對微生物也不會產(chǎn)生較大程度的影響，并且其氧化能力是沒有選擇性的，這一點需要特別注重。在較低的光輻射能量（波長270～300nm，315～400nm）下光激活過硫酸鹽能力較弱。Deng等科研工作人員應(yīng)用熱活化的方式使得硫酸鹽產(chǎn)生SO4-·，對硫酸根高級氧化同時去除水體中降解難度性較強的有機物和氨氮的三個影響因素，分別為pH值、溫度以及硫酸鹽藥量。實驗室研究過程中，試驗人員將初始pH值確定為3-8.3，溫度控制在27～50℃，范圍內(nèi)過硫酸鹽計量條件下COD與氨氮的去除效果，酸性條件、高溫，加強硫酸鹽藥劑用量對強化污染物的去除效果有著積極影響。溫度為50℃，pH值為8.3和4時COD去除效率分別為79%和91%，但是氨氮的去除效率卻達到了100%。溫度的增加、硫酸鹽用量較大、水體污染程度較低，污染物的降解效果越為良好。萬小嬌比較了Ag2SO4，MnO2，F(xiàn)eSO4，F(xiàn)e0催化過硫酸鉀氧化降解有機物效果，F(xiàn)e2+因為是SO4-·的捕捉劑，大量消耗硫酸根自由基對COD去除率效果較低，Ag2SO4，MnO2，F(xiàn)e0催化效果均較好。

3 進一步需研究的問題與展望

現(xiàn)階段過渡金屬活化技術(shù)主要應(yīng)用的金屬有Fe2+，Ag+，F(xiàn)e0等，但是Ag+市場價格較為昂貴，成本投入較高，迫切的需求找尋那些市場價格低廉、來源范圍較廣的過渡金屬，使得處理成本較大程度的降低，并且縮減活化環(huán)節(jié)的實踐消耗，強化活化速率。很多研究目前還是處于實驗室研究階段，通常都是對廢水進行模擬或者是取得少量的廢水，不能連續(xù)性的對廢水進行處理。需要注重無論是針對熱活化還是光活化的活化技術(shù)都需要具備較多的條件，這樣才能達到較為可觀的處理成效。而在實際應(yīng)用過程中要達到這些條件不容易，即使可以達到處理成本會非常高。如何降低處理成本，將實驗研究用于實際工業(yè)水處理中且達到較高的處理效率是今后需要研究的主要方向。

[1] 萬小嬌，牛靜，何晟，等.過硫酸鹽深度催化氧化垃圾滲濾液膜濃縮液[J].有色冶金設(shè)計與研究，2014，（1）.

Application of Advanced Oxidation of Persulfate Activation in Wastewater Treatment

Cheng Guang-jin

The advanced oxidation of sulfate activation has been widely used in wastewater treatment，which has an important influence on the improvement of the quality of the sewage treatment and the efficiency of the sewage treatment.Scientific research personnel should continue to strengthen research efforts，so that the advanced oxidation of sulfate activation can be more good to apply to the sewage treatment，to increase new vitality in the fi eld of sewage treatment in china.This paper carries on the thorough analysis to this content，hoped to have the enlightenment to the related personnel.

persulfate；activation；advanced oxidation；wastewater treatment

X703

：B

：1003–6490（2017）04–0228–01

2017–04–08

程光錦（1972—），男，安徽滁州人，工程師，主要研究方向為化工工藝。