過硫酸鹽高級氧化的研究及應用

1、過硫酸鹽高級氧化的研究及應用 The Application & Research of Persulfate Advanced Oxidation Process高級氧化技術分類 Classification 光化學氧化法 催化濕式氧化法 聲化學氧化 臭氧氧化法 電化學氧化法 Fenton氧化法 類Fenton法基于硫酸根自由基SO4-的過硫酸鹽活化技術可氧化去除難降解有機污染物，是一類新型的高級氧化技術過硫酸鹽高級氧化活化方法 Activation Methods基本原理主要應用：地下水和土壤原位化學氧化修復等環(huán)境污染治理方面影響因素：提高溫度可提高熱活化技術的效率增大過硫酸鹽的濃度可加快

2、有機物的降解速度增大pH 和離子強度都不利于過硫酸鹽活化（因有機污染而異）熱活化過硫酸鹽活化方法 Activation Methods基本原理B.Neppolian 等研究發(fā)現(xiàn)，波長為254 nm 的UV 能有效地活化過硫酸鹽紫外光活化過硫酸鹽可快速高效的降解有機物，顯示出了廣闊的應用前景。但是對降解機理，反應過程中產(chǎn)生的活性物種的貢獻研究較少，有待進一步深入開展研究紫外光活化過硫酸鹽活化方法 Activation Methods基本原理過渡金屬離子(Fe2+等)在常溫下(20)即可分解過硫酸鹽產(chǎn)生 。金屬離子除(Fe2+外，還有Ag+、Cu2+、Mn2+、Ce2+、Co2+等。結果表明不同的

3、過渡金屬的催化效果：Co2+ Ru2+ Ce3+ V3+Mn2+ Fe2+ Ni2+。過渡金屬活化過硫酸鹽向體系中投加絡合劑可以提高反應效率。常用的鰲合劑有Na2S203、乙二胺四乙酸(EDTA)、檸檬酸、氮三乙酸(NTA)等?；驹沓擞肍e2+ 外，也有人研究其他價態(tài)的鐵離子活化過硫酸鹽。零價鐵離子活化活化方法 Activation Methods應用 Application強堿條件激活的應用在實際應用中,強堿性條件可能腐蝕設備或是引起金屬離子析出,因此堿性條件活化過硫酸鹽對操作條件和儀器設備的要求較高。熱活化應用熱活化過硫酸鹽技術的應用型研究表明：為解決處理實際氯苯污染地下水時降解效果

4、不佳的問題,分別采用延長加熱時間、增加藥劑投加量、升高活化溫度三種優(yōu)化方式。升高活化溫度的效果最為明顯,使得降解所需時間縮短至一半。堿熱活化的組合使得降解效果提高,5h的降解率達到了99.99%,同時可以解決降解后體系的酸化問題；通過預投加NaOH進行pH預條件,使得處理后體系的pH接近中性,減少了修復工作對地下水環(huán)境的影響。應用 Application注意問題：1. 根據(jù)有機污染物的結構選擇活化方法過硫酸鹽是一種強氧化劑,對于大多數(shù)污染物質可氧化去除,但也有部分物質無法去除,而且對不同物質的降解程度也有區(qū)別。含C=C 雙鍵或含苯環(huán)的有機物易被快速降解;飽和烴和鹵代鏈烷烴較穩(wěn)定,不易被降解。有

5、人對于不同的有機物進行了分類,將過硫酸鹽氧化分為溫和型氧化、強力型氧化和敏感型氧化3類,根據(jù)有機物的種類,選擇合適的活化方式,達到較好的處理效果。現(xiàn)階段,對于難降解有機物利用過硫酸鹽氧化時最適活化方法以及最佳反應條件這方面沒有系統(tǒng)化的研究,亟待深入。注意問題與發(fā)展前景 Question & Development注意問題：2. pH對活化方法的影響研究熱活化過硫酸鹽降解MTBE（甲基叔丁基醚）時,隨著pH 的升高,MTBE 的降解效率隨之下降。在研究光活化過硫酸鹽降解BHA（丁基羥基茴香醚）的實驗中,對pH 從311 做了比較深入的研究,研究中發(fā)現(xiàn)在堿性條件下反應效果優(yōu)于在酸性和中性條件下不同

6、物質、不同活化方式下其最少活化能對應的pH 不同。由此可見,pH 對不同活化方法活化過硫酸鹽降解有機物的過程影響程度和影響機理都不同,對其進行進一步研究是有必要的。注意問題與發(fā)展前景 Question & Development注意問題與發(fā)展前景 Question & Development注意問題：3. 殘余SO42 - 的處理過硫酸鹽氧化污染物質的同時會殘留硫酸根離子SO 4 2 -和氫離子H+ 。地下水中含有過高的SO 4 2 -會使地下水具有腐蝕性,另外長期飲用含高濃度SO 4 2 - 的水源會引發(fā)疾病如痢疾等。最近研究方向： CuFe2O4尖晶石非均相催化（利用紅外、拉曼光譜，掃描電

7、鏡，X射線衍射研究表面化學） 羥胺還原劑加速Fe2+/Fe3+循環(huán)過程提高活化效率。 零價鐵活化過硫酸鹽消毒海船壓艙水注意問題與發(fā)展前景 Question & Development發(fā)展前景：過硫酸鹽在各種活化條件下都可產(chǎn)生氧化能力很強的SO4-。由于其優(yōu)異的特性,過硫酸鹽活化技術在環(huán)境領域的應用前景愈來愈廣泛,對過硫酸鹽活化方式的深入研究是很有意義的。目前,過硫酸鹽的活化方法正在發(fā)展和完善之中。針對不同的應用領域,可以采用不同的活化方法。目前,人們對硫酸根自由基技術的研究大多僅限于實驗室的小試規(guī)模,其技術發(fā)展還很不完善。而且,對過硫酸鹽降解的效果常常只停留在對提高降解速率和“礦化”程度等指標的考察上,對降解機理還缺乏深入的研究。開發(fā)新型的活化方法,并將