喬 林,王 寧,張可欣,劉秉濤
(華北水利水電大學(xué) 環(huán)境與市政工程學(xué)院,河南 鄭州 450011)
本文以PS的活化方法為切入點(diǎn),以光活化、熱活化、過渡金屬活化、微波活化等活化方式為例,對(duì)其活化機(jī)理和理論成果進(jìn)行分析探討,為更加成熟地運(yùn)用于水處理的實(shí)際工程中提供借鑒與參考。
過硫酸鹽(PS)經(jīng)活化后產(chǎn)生的SO4-·是一種親電子試劑,偏摩爾勢(shì)能很高,也具有很強(qiáng)的化學(xué)反應(yīng)速率[1]。相比羥基自由基(·OH)而言,SO4-·在酸性和中性環(huán)境下的氧化還原電位更高,并且水體中大部分有機(jī)物能被SO4-·高效去除[4]。此外,SO4-·比·OH更加穩(wěn)定不易揮發(fā)、半衰期更長、pH值適用范圍更廣、與污染物質(zhì)接觸時(shí)間更長、可以氧化降解某些·OH無法氧化降解的有機(jī)污染物[5]。研究表明,SO4-·在凈水過程中與下列物質(zhì)的反應(yīng)順序?yàn)椋悍欠枷阕逄继茧p鍵有機(jī)物>芳香環(huán)上含π電子的物質(zhì)>含α-H物質(zhì)>含非α-H物質(zhì),π電子與SO4-·的作用效果更好,但與α-H的作用能力弱于·OH[6]。對(duì)不同類型的有機(jī)廢水,SO4-·的作用機(jī)理也是不同的,與芳香族化合物之間的相互作用主要通過電子轉(zhuǎn)移進(jìn)行;與醇類、烷烴、酯類、醚類等有機(jī)物的作用途徑是氫提取;與烯烴類物質(zhì)的化學(xué)作用主要是以加成的方式進(jìn)行[5]。
光活化主要是指過硫酸鹽在紫外光(UV)下的活化。一些學(xué)者還表明,陽光也能激活過硫酸鹽產(chǎn)生活性自由基。UV活化PS的機(jī)理如下所示[3]。
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WANG等[7]率先發(fā)現(xiàn)銅綠微囊藻可以在UV-254/PS體系下得到去除,其去除率高達(dá)98.2%;增加PS劑量可以提高其去除率和藻類有機(jī)物的礦化程度;SO4-·和·OH均對(duì)降解有貢獻(xiàn);在衰亡期的藻細(xì)胞比在對(duì)數(shù)期的藻細(xì)胞更易受到UV/PS體系的處理。DHAKA等[8]研究了UV(波長254 nm)活化過硫酸鹽法對(duì)對(duì)羥基苯甲酸甲酯(MP)的降解情況,反應(yīng)遵循準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué);在實(shí)驗(yàn)條件下反應(yīng)90 min,可降解98.9%的MP,降解速率隨著PS總量的增加而提高,反應(yīng)適合在中性條件下進(jìn)行;Cl-、HPO42-、HCO3-和腐植酸的存在抑制了MP的降解效率,在酸性或中性條件下SO4-·對(duì)MP降解的貢獻(xiàn)高于·OH。LIU等[9]研究了紫外光活化過二硫酸鹽(PDS)對(duì)磺胺噻唑(STZ)降解的可行性,在STZ質(zhì)量濃度為10 mg/L,PDS質(zhì)量濃度為300 mg/L的條件下,96%的STZ可以在UV/PDS聯(lián)合工藝下反應(yīng)60 min后被去除,STZ的去除率隨著PDS濃度的提高而越來越好,隨著STZ濃度的增加而減小。GU等[10]發(fā)現(xiàn)使用UV-254/PS體系去除甲基苯丙胺(METH)符合準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)規(guī)律,在PS投加量為200 μmol/L,pH值為7時(shí)反應(yīng)30 min,METH的去除率為100%,總有機(jī)碳(TOC)去除率為44%,并且METH的降解程度與PS用量(0~800 μmol/L)成正比,SO4-·是METH降解的主要活性物質(zhì)。HOU等[11]研究了UV-254/PS體系降解二氯乙腈(DCAN)的效果,即在PS濃度為200 μmol/L,pH值為6的條件下反應(yīng)20 min,DCAN去除率為100%,降解速率也隨著PS劑量的增加而增加;但天然有機(jī)物和碳酸氫鹽在一定程度上會(huì)抑制DCAN的降解效果,SO4-·在DCAN的降解過程中占據(jù)著主要地位。XUE等[12]在實(shí)驗(yàn)室條件下研究了乙酰舒泛(ACE)在UV-365/PS下的降解情況,降解符合準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型,在PDS濃度為100 μmol/L時(shí),6 min內(nèi)可實(shí)現(xiàn)對(duì)ACE的完全降解;腐植酸(HA)、富里酸(FA)和HCO3-這些外在條件不利于ACE的去除;而NO3-、Cl-的存在對(duì)ACE的降解有積極影響;PDS增加促進(jìn)其降解;·OH對(duì)ACE的降解占主導(dǎo)地位。JI等[13]研究了腐植酸在UV-254/PS體系下的去除情況,PS為0.4 mmol/L,pH值為7.12的條件下,HA的去除率為89%;并且PS劑量越大,UV光照時(shí)間越長,pH值越低對(duì)HA降解的效果越好;Cl-和HCO3-對(duì)HA的降解會(huì)產(chǎn)生不利影響;SO4-·是HA降解的主要自由基物種。TAN等[14]研究了太陽光活化過硫酸鹽體系對(duì)非那西丁(PNT)的動(dòng)力學(xué)降解,在PS濃度為0.3 mmol/L,pH值為5.5、7.0和8.5的條件下,反應(yīng)10 min,PNT去除率達(dá)到100%,PNT的降解歷程符合準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型,并且中性pH環(huán)境下更有利于PNT的降解;參與降解PNT的主要活性物質(zhì)有·OH、SO4-·和ROS,這三者對(duì)PNT降解的貢獻(xiàn)分別為27.4%、11.0%和60.7%;此外,PNT的礦化率在14.3%~35.6%。
過硫酸鹽的熱活化主要是通過熱輻射(加熱)來提高反應(yīng)體系的能量,進(jìn)而使連接PS的氧氧鍵被打開生成SO4-·。1 mol S2O82-在熱輻射的作用下會(huì)生成2 mol SO4-·,此反應(yīng)體系所需活化能>140.2 kJ/mol,其反應(yīng)機(jī)理如式(3)所示。環(huán)境的酸堿值、過硫酸鹽的投加量以及反應(yīng)時(shí)間和溫度等因素均會(huì)對(duì)熱活化產(chǎn)生影響。
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TAN等[15]認(rèn)為熱活化中PS的分解速率與溫度(T)之間符合阿倫尼烏斯公式。ZHAO等[16]研究了熱活化PS對(duì)水溶液中阿莫西林(AMO)的氧化降解作用。結(jié)果表明,該降解歷程遵循準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型,在酸性條件下,升高溫度和提高初始PS用量,有助于AMO的降解,SO4-·是AMO降解過程中的主要活性自由基;同時(shí),Cl-和腐植酸濃度的增加也提高了AMO的降解效率。LUO等[17]在熱活化過二硫酸鹽(PDS)降解剛果紅(CR)的研究中發(fā)現(xiàn),在CR質(zhì)量濃度為20 mg/L,PDS濃度為1 mmol/L,pH值為7的條件下,隨著溫度的升高(20~80 ℃),CR可以逐漸得到有效的降解,PDS的使用量(0.1~5.0 mmol/L)與CR的去除效率呈正相關(guān),酸性條件下更有利于CR的降解;較高濃度的Cl-和CO32-/HCO3-(1~10 mmol/L)存在可顯著加快CR的降解,天然有機(jī)物(NOM)和低濃度Cl-(<0.5 mmol/L)的存在可輕微抑制CR的降解;CR的降解過程主要是通過電子轉(zhuǎn)移的方式進(jìn)行的,并且SO4-·也起到了主要的氧化作用。ZHOU等[18]在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模下研究了熱活化PS對(duì)磺胺酸(SA)的降解情況,50 mg/L的SA在溫度為60 ℃,pH值為7,PS濃度為20 mmol/L的條件下反應(yīng)240 min可以被完全去除;溶液pH值對(duì)SA的去除幾乎沒有影響,SO4-·和·OH是去除SA的主要活性物種,氯離子與碳酸氫根的存在對(duì)SA的降解有著積極的影響,而腐植酸則對(duì)降解呈消極作用;TOC監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,9 h后SA幾乎被完全礦化為CO2和H2O。TAN等[19]在研究熱活化/PS技術(shù)降解安替比林時(shí)發(fā)現(xiàn),在酸性環(huán)境下SO4-·占據(jù)優(yōu)勢(shì),而堿性環(huán)境下則是·OH占據(jù)優(yōu)勢(shì);當(dāng)[Cl-]和[PS]物質(zhì)的量比為10∶1時(shí),適當(dāng)?shù)腃l-濃度可促進(jìn)其降解,超過該比例時(shí)會(huì)抑制其降解;HCO3-和溶解有機(jī)碳的存在對(duì)降解有負(fù)面影響,反應(yīng)符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。LUO等[20]發(fā)現(xiàn)了熱活化PS對(duì)水溶液中MCB(一氯苯)的降解規(guī)律,升高溫度和提高PS與MCB的物質(zhì)的量比可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水中MCB的有效降解;在50 ℃,PS/MCB的物質(zhì)的量比為100/1時(shí),MCB去除效率高達(dá)99%;Cl-和CO32-對(duì)MCB的降解有消極影響。
溫度在熱活化過硫酸鹽體系中扮演著十分重要的角色,在一些情況下,溫度的升高未必可以提高有機(jī)物的去除率。張萍萍等[21]在研究熱活化/PS體系對(duì)水中聯(lián)苯胺的降解情況時(shí)發(fā)現(xiàn),60 ℃下聯(lián)苯胺的降解率要高于70 ℃,原因在于溫度過高時(shí),使得活性較高的一部分SO4-·還沒有來得及被利用就分解了,因此去除率不升反降。所以,采用合適的溫度參與到熱活化過硫酸鹽的方法中來是尤為重要的。此外,也應(yīng)該選擇合適的PS濃度和pH值,進(jìn)而力求達(dá)到一個(gè)理想的去除效果。
無需其他外加條件的輔助,過硫酸鹽在室溫下即可被過渡金屬活化完成活化。過渡金屬活化PS分為兩大類,一類是通過Ce2+、Fe2+、Ag+等過渡金屬離子對(duì)PS進(jìn)行活化,也被稱之為均相活化;另一類是通過固體金屬、金屬氧化物(零價(jià)鐵等)對(duì)PS進(jìn)行活化,稱之為非均相活化。過渡金屬活化過硫酸鹽的原理如下所示。
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鐵離子相對(duì)于其他金屬離子來說有著廉價(jià)易得,對(duì)環(huán)境污染較低,在自然界中廣泛存在,活化過硫酸鹽效率很高等特點(diǎn),所以,對(duì)鐵離子活化PS體系的研究也不在少數(shù)。DONG等[22]研究了Fe(Ⅱ)活化PS對(duì)碘帕醇(IPM)的降解情況,研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)pH值為3,PS濃度和Fe(Ⅱ)濃度分別為1、0.1mmol/L時(shí),78%的IPM在60 min內(nèi)得到降解;酸性和中性條件更有利于IPM的降解;SO4-·和·OH兩者的聯(lián)合作用共同決定著IPM的降解。FANG等[23]研究了在均相體系下金屬離子釩(V)活化PS對(duì)多氯聯(lián)苯(PCB28)的降解,實(shí)驗(yàn)表明,V(Ⅴ)和V(Ⅳ)離子均能活化PS使PCBs得到有效降解,并且V(Ⅳ)對(duì)PS的活化作用更有效,SO4-·和·OH是降解過程的主要活性物種;即使在V離子濃度較低(0.01 mmol/L)的情況下,也能對(duì)PS產(chǎn)生活化作用,使PCB28得到有效降解;沒食子酸(GA)、咖啡酸(CA)、原兒茶酸(PA)、腐植酸(HA)這些腐殖質(zhì)(HS)物質(zhì)的加入對(duì)PS的活化和PCB28的降解有積極影響,原因在于這些物質(zhì)會(huì)使V(Ⅴ)轉(zhuǎn)化為V(Ⅳ)和V(Ⅲ),進(jìn)而促進(jìn)了PS的活化和PCB28的降解,反應(yīng)符合準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型;由于HS與自由基之間的猝滅反應(yīng),過量的HS對(duì)其降解有消極影響;在GA、CA和PA存在的條件下,較高的pH值對(duì)PS的活化和PCB28的降解有積極影響;在V(Ⅴ)/PS體系中,F(xiàn)e(Ⅲ)和Fe(Ⅱ)離子的存在都有利于PS的活化。YAN等[24]研究了Fe2+活化PS對(duì)苯胺的降解情況,在25 ℃下,PS投加量為8 mmol/L,F(xiàn)e2+濃度為2 mmol/L時(shí),反應(yīng)8 min,苯胺的去除率高達(dá)100%;PS與Fe2+濃度的增加有利于苯胺的降解,但過量時(shí)會(huì)抑制苯胺的降解,原因在于過量的PS會(huì)與苯胺爭(zhēng)奪SO4-·,而Fe2+也會(huì)與SO4-·反應(yīng),消耗SO4-·,所以會(huì)導(dǎo)致自由基減少,影響降解速率;SO4-·對(duì)苯胺的降解起著主要作用;Cl-的加入對(duì)苯胺降解有促進(jìn)作用,原因在于生成了具有氧化性質(zhì)的HClO,進(jìn)而加速了降解過程,但對(duì)苯胺的礦化沒有影響,HCO3-抑制苯胺的去除,NO3-對(duì)苯胺的去除無影響。
為了使Fe2+的活化反應(yīng)時(shí)間更長,目前常采用的方法包括:使用零價(jià)鐵,將Fe2+批量加入或添加絡(luò)合劑,如枸櫞酸(CA)、EDTA、HEDPA、STPP,F(xiàn)e2+和自由基會(huì)因?yàn)槿芤褐杏薪j(luò)合劑的存在而增多,進(jìn)而加速了有機(jī)物的降解[25]。DONG等[26]研究了零價(jià)鐵活化PS對(duì)萘普生(NAP)的降解效果,當(dāng)零價(jià)鐵濃度為0.5 mmol/L,過硫酸鹽濃度0.25 mmol/L時(shí),酸性條件下反應(yīng)30 min去除率可達(dá)93.5%。陽海等[27]研究了啶蟲脒在Fe2+/S2O82-/EDTA體系中的氧化降解情況,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),通過加入EDTA可使啶蟲脒的降解率增大,促進(jìn)了SO4-·的生成,延長了Fe2+參與活化反應(yīng)的時(shí)間。
除此之外,CuO、MnFe2O4等金屬化合物也可以活化PS產(chǎn)生具有氧化性的自由基。LI等[28]發(fā)現(xiàn)CuO/PS體系對(duì)水中的氧氟沙星和頭孢氨芐具有良好的去除效果,去除率分別為92%和80%,超氧自由基(·O2-)和SO4-·分別是去除兩者的主要活性物質(zhì)。DENG等[29]通過MnFe2O4活化PMS去除水中的雙酚A(BPA)時(shí)發(fā)現(xiàn),在實(shí)驗(yàn)條件下反應(yīng)30 min,BPA的去除率接近90%,體系中主導(dǎo)降解的活性物質(zhì)是SO4-·和·OH,并推測(cè)出Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅲ)和Fe(Ⅱ)/Fe(Ⅲ)之間的可逆循環(huán)參與了PMS的活化反應(yīng)。KERMANI等[30]在實(shí)驗(yàn)室條件下發(fā)現(xiàn)除草劑在赤鐵礦(HM-NSM)活化過硫酸鹽體系中具有較為顯著的去除效果,過硫酸鹽與HM-NSM聯(lián)用表現(xiàn)出良好的協(xié)同效應(yīng)。在非均相條件下,劉秉濤等[31]研究了苯胺在納米Fe3O4催化PS體系中的降解情況,結(jié)果表明,過高的pH值環(huán)境對(duì)苯胺的降解有負(fù)面影響,原因可能是SO4-·會(huì)與OH-反應(yīng)[見式(6)],生成·OH,堿性條件時(shí),·OH的氧化還原電位比SO4-·要小,因此降低了體系的氧化去除能力;過量的納米Fe3O4會(huì)導(dǎo)致多余的Fe2+與SO4-·反應(yīng)生成Fe3+和SO42-[見式(7)],不利于苯胺的降解;PS投加量過高也會(huì)引起SO4-·的猝滅而對(duì)降解產(chǎn)生負(fù)面影響;溫度的升高對(duì)苯胺的降解有積極影響[32]。
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微波活化過硫酸鹽(MW/PS)同熱活化PS的反應(yīng)機(jī)理不盡相同,是一種分子水平的加熱,反應(yīng)原理見式(8)。與傳統(tǒng)的熱活化相比,微波活化的反應(yīng)速率更快,產(chǎn)生SO4-·的效率更高,因此,在相同的反應(yīng)溫度下,微波活化對(duì)有機(jī)物的降解顯得更有優(yōu)勢(shì)。
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微波活化成為過硫酸鹽活化法的重要組成部分,污染物的去除效果通常會(huì)隨著輻射時(shí)間的延長、PS劑量的增加、微波能量的增大而變好。
超聲活化(US/PS)也是一種通過物理方法來活化PS,產(chǎn)生SO4-·進(jìn)而達(dá)到降解有機(jī)物的目的。其活化原理:液體因?yàn)槭艿匠暡ǖ淖饔脮?huì)發(fā)生空化效應(yīng),即在US的作用下,溶液中會(huì)產(chǎn)生體積很小的氣泡,當(dāng)這些小氣泡在超聲的“擠壓和震蕩”下達(dá)到塌陷臨界時(shí)會(huì)產(chǎn)生巨大的溫度和壓強(qiáng),PS就會(huì)在這些能量的作用下產(chǎn)生活化,原理見式(9)。
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MONTEAGUDO等[41]在實(shí)驗(yàn)室條件下研究了雙氯芬酸(DCF)在US/PS體系下的降解情況。結(jié)果表明,在pH值為6,溫度30 ℃,PS投加量為120 mg/L的條件下反應(yīng)240 min,DCF的去除率高達(dá)97%;提高超聲振動(dòng)頻率對(duì)DCF的降解有積極影響,pH值對(duì)其降解并無較大影響,降解過程符合準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型;過量的PS對(duì)其降解并無促進(jìn)作用,可能是因?yàn)镾O4-·會(huì)與自己反應(yīng),或是過多的PS會(huì)與SO4-·反應(yīng),而使SO4-·減少[見式(10)和式(11)],進(jìn)而影響降解進(jìn)程,SO4-·和·OH是DCF降解的主要活性自由基。
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LIU等[42]研究了酮洛芬(KET)在US/PS體系中的降解,pH值為9.5,US功率為500 W,PS濃度為800 μmol/L時(shí),反應(yīng)90 min,KET去除率為69%,降解遵循準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型,·OH在降解過程中占據(jù)主要地位;在堿性環(huán)境下,KET的去除率隨著PS濃度的增加而增加。CHEN等[43]發(fā)現(xiàn)了2,6-二硝基甲苯(DNTs)在US/PS可以得到很好的去除,在US功率為126 W/cm2,溫度45 ℃,過硫酸鹽陰離子濃度為2%的條件下,DNTs幾乎被完全去除,SO4-·起到了主要的降解作用。HOSSEIN等[44]在用US/PS技術(shù)處理實(shí)際乳制品廢水研究時(shí)發(fā)現(xiàn),提高PS濃度,降低pH值,增加反應(yīng)時(shí)間和超聲強(qiáng)度對(duì)提高處理效率有積極影響;在pH值為3,PS質(zhì)量濃度為500 mg/L,US強(qiáng)度為130 kHz的條件下,反應(yīng)60 min,其COD去除率為74.5%,反應(yīng)過程符合準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué),降解過程由SO4-·和·OH共同主導(dǎo)。LEE等[45]利用US輔助機(jī)械(M)攪拌活化PS研究對(duì)布洛芬(IBP)的降解,IBP的反應(yīng)速率隨pH值的降低而增大,但當(dāng)pH值<4.9時(shí),其反應(yīng)速率并無顯著變化;PS質(zhì)量濃度增加有利于其降解,且PS活化主要?dú)w因于空化氣泡在58.5 ℃處的塌陷所產(chǎn)生的能量所致;機(jī)械攪拌最佳轉(zhuǎn)速為400r/min;在US/M-PS體系中,IBP反應(yīng)活化能為18.84 kJ/mol,IBP在自來水與河水中的去除率分別為90.4%和85.3%。
除以上介紹的幾種活化方式之外,活化PS的方式還有堿活化、活性炭活化、電化學(xué)活化、復(fù)合活化等。堿活化是指PS在高pH值環(huán)境下也會(huì)產(chǎn)生SO4-·,目前有關(guān)其活化機(jī)理尚未蓋棺定論。DOMINGUEZ等[46]研究了堿活化PS降解二氯甲烷(DCM),DCM得到了很好的降解和去除,該體系產(chǎn)生了·OH和·O2-,但只有·OH負(fù)責(zé)DCM的降解和去除。安璐等[47]發(fā)現(xiàn)鹽酸金霉素在AC活化過硫酸鈉體系下可以實(shí)現(xiàn)較好的降解,當(dāng)AC投加量為0.2 g,pH值為3,鹽酸金霉素與過硫酸鈉物質(zhì)的量比為1∶50時(shí),其降解率可以達(dá)到80%以上;AC經(jīng)過3次重復(fù)利用后仍可以使降解率保持在60%以上;無機(jī)鹽離子對(duì)其降解有負(fù)面影響,SO4-·在其降解過程中起主要的降解作用。MA等[48]研究了對(duì)地下水中2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)在Fe-AC微電解條件下的降解情況,降解過程符合準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型;PS質(zhì)量濃度為100 mg/L,pH值為2時(shí),2,4-DNT的降解效果最好;AC的加入增加了Fe2+的釋放,增加了PS的活化程度,提高了降解速率;在早期反應(yīng)中(t<100 min),低濃度Cl-抑制了其降解,而高濃度Cl-則促進(jìn)其降解,但在反應(yīng)后期(t>100 min),Cl-濃度對(duì)其降解無明顯影響,HCO3-的存在抑制了降解過程;Fe與AC之間的微電解過程,以及反應(yīng)生成的FeSO4(s)對(duì)PS的活化均有積極影響。YU等[49]研究了電化學(xué)活化PS對(duì)敵草隆的降解,研究發(fā)現(xiàn)敵草隆在該體系下可以得到很好的降解,SO4-·和·OH均參與了降解過程,且酸性環(huán)境下具有更高的降解效率。ZHANG等[50]研究了微波熱活化輔助PAC(粉末活性炭)催化PS降解水中撲熱息痛(PAM)的情況,實(shí)驗(yàn)表明,在MW-熱-PAC活化PS的條件下,70 min內(nèi)PAM可被完全去除,TOC去除率高達(dá)98%;增加PS和PAC用量,降低pH值可促進(jìn)PAM的降解,PAC在重復(fù)使用6次后仍有良好的催化效果;酸性環(huán)境下,溶液中的活性物質(zhì)是SO4-·,堿性環(huán)境下,SO4-·和·OH均存在,在此基礎(chǔ)上提出了PAM可能的降解路徑。以上活化方法基本上是通過一些物化機(jī)制來更加高效地活化PS,產(chǎn)生活性自由基SO4-·,進(jìn)而達(dá)到氧化大分子難降解污染物的目的。
過硫酸鹽的活化方法各有優(yōu)劣,因此在實(shí)際操作中應(yīng)選擇合適的活化方法,為此分析并對(duì)比了各種活化方法之間的優(yōu)劣,見表1。
表1 PS活化方法優(yōu)劣分析對(duì)比
以活化過硫酸鹽為核心的高級(jí)氧化技術(shù)正在逐步走向成熟,在水處理應(yīng)用方面也占據(jù)著越來越重要的地位。以過硫酸鹽耦合體系為角度,研究探討了在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模下該體系在凈水方面的一些成果,但該技術(shù)對(duì)處理實(shí)際生產(chǎn)生活廢水方面的研究還相對(duì)較少,為了使其能夠得到更好的發(fā)展,需要注意以下三個(gè)方面:
①并不是所有水中的污染物在該體系下都可以得到高效地降解和去除,甚至有些有機(jī)物在該體系下產(chǎn)生的中間體比原物質(zhì)的毒性更大,更難降解,若是用過渡金屬活化過硫酸鹽可能會(huì)引入金屬離子進(jìn)而產(chǎn)生二次污染,使用堿活化會(huì)對(duì)水體的酸堿平衡產(chǎn)生影響,應(yīng)對(duì)反應(yīng)過程中的殘留物、有毒中間體進(jìn)行監(jiān)測(cè)并消除其負(fù)面影響;因此應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,科學(xué)合理地選擇合適的水處理工藝。②過硫酸鹽耦合技術(shù)去除有機(jī)物的機(jī)理還需進(jìn)一步研究。③當(dāng)前該技術(shù)對(duì)單組分污染水體的研究較多,實(shí)際綜合廢水研究應(yīng)用較少,下一步應(yīng)考慮加強(qiáng)對(duì)處理多組分污染水體的研究,推動(dòng)過硫酸鹽耦合體系在凈水方面的實(shí)際應(yīng)用。