基于亚硫酸盐的高级氧化活化方法最新进展

在基于硫酸根自由基（SO4·-）的高级氧化水处理技术中,SO4·-的来源主要集中于过硫酸盐,关于亚硫酸盐〔S（Ⅳ）〕的报道较少。对比分析了S（Ⅳ）和过硫酸盐（PS）产生自由基的特点,总结了由S（Ⅳ）活化产生SO4·-降解有机物的机理,介绍了过渡金属活化、光活化、电活化以及多种方式联合活化等方法活化S（Ⅳ）并用于废水处理...     

活化过硫酸盐处理有机废水的研究进展

随着环境污染日益严重,活化过硫酸盐高级氧化技术在水处理领域备受关注。活化过硫酸盐高级氧化技术可产生选择性更高,半衰期更长的硫酸根自由基(SO₄^-·),被广泛应用于有机废水的处理中。综述了过渡金属活化、热处理、UV、炭材料、电活化等过硫酸盐常规及新型活化工艺在处理有机废水中的最新研究进展,汇总了活化过硫酸盐去除微量有机污染物在水处理中的应用现状以及存在问题,以期为活化过硫酸盐技术在未来的应用提供参考。     

非自由基路线活化过硫酸盐的研究现状

在过一硫酸盐(简称PMS)和过二硫酸盐(简称PDS)的高级氧化技术中,非自由基路线具有高选择性氧化、有毒副产物少(如氯离子存在时)以及对催化剂结构破坏小等优点。过硫酸盐本身很难直接降解有机污染物,因而活化过硫酸盐是一个必不可少的步骤。简述了金属基和碳基材料活化过硫酸盐降解水中有机污染物的研究现状,重点阐述了非自由基路线。针对各自的优缺点,展望了未来发展方向。     

锰氧化物活化过硫酸盐降解有机污染物的研究进展

基于硫酸根自由基(SO_4~-·)的高级氧化技术是近年来迅速发展起来的一种水污染控制技术。非均相活化或硫酸盐诱导产生(SO_4~-·)具有高效、无二次污染等优势,其中锰氧化物是一类廉价、高效的过硫酸盐活化材料。综述了四类锰氧化物在活化过硫酸盐降解有机污染物的研究进展。     

复合体系强化过硫酸盐体系的研究进展

活化过硫酸盐的高级氧化技术(SR-AOPs)在处理难降解有机物方面处理效果优异且成本相对低廉,受到研究人员广泛关注。SR-AOPs由产生的硫酸根自由基和羟基自由基两种高活性自由基有效去除难降解有机污染物。而目前越来越多的研究人员使用复合体系替代单一体系来活化过硫酸盐,以增强污染物的去除效果。总结了国内外利用第三方结合以往常用的单一体系,形成复合体系强化活化过硫酸盐的三体系高级氧化技术,并对存在的问题进行了分析和展望。     

基于过渡金属活化的过硫酸盐高级氧化技术研究进展

基于硫酸根自由基的高级氧化技术因其对水环境中新兴有机污染物具有良好的深度降解效果及环境适应性,受到了国内外广泛关注.综述了以过渡金属及其氧化物为主的过硫酸盐活化技术的国内外研究进展,包括过渡金属氧化物活化法、过渡金属结合光活化法、过渡金属结合碳材料活化法、过渡金属复合天然矿物活化法等,并对基于过渡金属活化的过硫酸盐高级...     

过硫酸盐活化方法的研究进展

随着环境污染日益严重,各种形式的高级氧化技术逐渐发展起来。其中活化过硫酸盐高级氧化技术由于原料易得,效果显著等优点颇受人们关注。过硫酸盐活化主要产生硫酸根自由基和羟基自由基两种高活性自由基,能够有效去除难降解有机污染物。阐述了过硫酸盐活化体系中两种主要活性自由基的特点及其与有机物的反应机理;综述了活化过硫酸盐的不同方式,做了各种活化方法的技术经济优劣性分析,并对存在问题进行了分析和展望。     

高级氧化技术降解抗生素及去除耐药性的研究进展

近年来由于抗生素滥用而导致的水污染日益严重,抗生素残留及耐药性已成为当今社会面临的最严峻挑战之一。高级氧化工艺以其快速的反应速率和良好的处理效果,越来越多地被用于治理含抗生素的废水。本文首先阐述了抗生素的污染现状;其后根据起主导作用的自由基种类,分类对比了传统高级氧化和过硫酸盐高级氧化处理抗生素及耐药性的特征,深入分析了过硫酸盐高级氧化的反应机理,重点介绍了热活化、紫外活化、零价铁及其改性活化和电活化等不同活化过硫酸盐的方式,并研究总结了这些技术用于处理抗生素及其耐药性的降解效果和进展;综合分析了目前高级氧化降解抗生素及去除耐药性的环境影响因素和存在的问题;最后对高级氧化的未来发展进行了展望。     

过硫酸盐高级氧化技术的研究进展

过硫酸盐高级氧化技术由于其更高效、更经济、更安全的特点获得了越来越多的关注，它依靠某些手段（光活化、热活化、超声活化、过渡金属活化、非金属活化及碱活化）获得具有强氧化性的硫酸根自由基，且存在时间较长，从而可与水中有机污染物更好地接触，达到较好的降解效果。为使降解效果更好，近年来涌现了越来越多的活化过硫酸盐的新型工艺。从过硫酸盐高级氧化法的氧化原理出发，讨论总结了各种活化工艺的发展与成果，旨在为推进过硫酸盐高级氧化技术的研究发展提供新思路。     

基于羟基自由基或硫酸根自由基的高级氧化技术中溴酸盐形成与控制研究进展

近几十年中,高级氧化技术具有反应速度快、处理效率高、适用范围广、无二次污染等优点,常被广泛用于去除水体中的新兴有机污染物.但水体中含有溴离子时,基于臭氧或过硫酸盐氧化过程会产生具有致癌作用的溴酸盐.文中阐述了臭氧氧化、臭氧/H2 O2、催化臭氧氧化、UV/臭氧、UV/TiO2、过硫酸盐法等基于羟基自由基(·OH)或硫酸根自由基(SO·-4)的高级氧化技术在产生与控制溴酸盐方面的作用机理及应用现状,提出了高级氧化过程中控制溴酸盐生成这一领域未来的研究方向及需要解决的问题.     

活化过硫酸盐氧化法修复有机污染土壤的研究进展

过硫酸盐在不同活化因子的作用下可产生具有强氧化性的硫酸根自由基（SO₄^-·）,能氧化分解众多的有机化合物,同时因其具有的氧化能力强、反应速度快及应用范围广等特点,近年来在环境污染治理领域备受关注。本文在对活化过硫酸盐氧化机理分析的基础上,综述了国内外利用过渡金属离子、氧化剂、热、强碱及联合活化等多种方式活化过硫酸盐修复有机物污染土壤的研究现状,并对活化过硫酸盐修复污染土壤的影响因素如氧化剂的添加量及添加方式、初始pH和反应时间进行了综述。此外,对活化过硫酸盐氧化法与电动修复、微生物修复、表面活性剂洗脱、固化稳定化等技术在土壤修复中的联合应用同样进行了的阐述。最后提出了活化过硫酸盐应用于土壤修复领域存在的问题,并对今后的研究方向进行了展望。     

炭质材料在活化过硫酸盐高级氧化技术中的应用进展

在应用过硫酸盐高级氧化技术降解有机污染物的过程中,开发经济、高效、安全的新型活化技术至关重要并成为目前的研究热点。近年来,炭质材料凭借其自身独特的优势及发展前景迅速受到广泛的关注,有望成为应用于高级氧化技术的新一代绿色催化剂。本文综述了近几年来国内外关于各种炭质材料在活化过硫酸盐氧化技术中的研究应用进展,包括活性炭活化、不同类型的生物炭活化、表面化学改性炭材料活化、杂原子改性炭材料活化、炭材料负载金属及金属氧化物活化以及炭材料与其他技术耦合活化过硫酸盐降解有机污染物的研究现状,并探讨了该技术在应用过程中的运行成本问题,最后提出了该技术目前面临的问题及未来发展方向,期望为促进炭质材料活化过硫酸盐高级氧化技术的进一步推广和应用提供参考。     

双阳极氧化与日光/派生过硫酸盐氧化复合降解刚果红

阳极氧化体系中引入了过硫酸盐的自动生成机制。文中主要研究了Ti/Ru-Ir氧化物涂层电极和Pt双阳极体系中过硫酸盐的生成与刚果红的降解规律。实验证明,在阳极区过硫酸盐的生成与刚果红的降解之间存在竞争关系,Ti/Ru-Ir氧化物涂层阳极有利于刚果红的降解,Pt阳极有利于过硫酸盐的生成;刚果红的降解速率与Ti/Ru-Ir氧化物涂层阳极电流密度、SO2-4浓度呈正比,与pH呈反比;过硫酸盐的产量与电流密度、SO2-4浓度、pH密切相关,其中电流密度的影响最大,只有当Pt阳极电流密度高于Ti/Ru-Ir氧化物涂层阳极电流密度200倍以上时,SO2-4才可有效转化成S2O2-8。电解体系中生成的过硫酸盐在模拟日光照射下可对有机物进一步降解。文中还研究了日光/过硫酸盐法的降解机理。     

Degradation of orange G by H2O2、S2O82－、S2O82－-H2O2with ferrous ion

以偶氮染料橙黄G（OG）为目标污染物,研究Fe2+分别催化H2O2、S2O82－、H2O2-S2O82－降解0.1 mmol/L OG Fe2+/H2O2体系,[Fe2+]=1 mmol/L, pH=3, [H2O2]0=10 mmol/L,降解30 min OG脱色率为96%,随着pH值增大和[H2O2]0＞10 mmol/L,OG脱色率减小,呈线性变化。Fe2+/S2O82－体系,随着S2O82－初始浓度增加OG脱色率增大,随着pH值增大OG脱色率减小,呈非线性变化。Fe2+/H2O2-S2O82－体系,pH=3, [H2O2]0=2 mmol/L, [S2O82－]0＞10 mmol/L时OG脱色率持续增大。Fe2+/H2O2-S2O82－体系矿化率最高。利用乙醇和硝基苯作为分子探针,采用分子探针竞争实验鉴定该体系中产生的SO4?和OH?。     

FeS/过硫酸盐体系元素价态转化及其降解有机物机制

由于FeS表面的还原性Fe(Ⅱ)和S(-Ⅱ)都可以作为电子供体，可有效促进有机化合物的还原转化与过硫酸盐的活化，FeS活化过硫酸盐体系在土壤地下水有机污染原位修复中显示出巨大的应用发展潜力。本文综述了FeS活化过硫酸盐产生活性自由基的内在机理及影响体系反应效率的关键因素；总结了活化过程中FeS表面元素转化机制和转化提高途径；较系统地梳理了FeS活化过硫酸盐体系对卤代烃、石油烃、多环芳烃类复杂有机化合物的降解过程机制。最后对研究中存在的问题及在场地污染修复应用中应重点关注的问题进行了展望，应重视修复中产生的过硫酸根、硫酸根及降解中间产物对环境的影响，在实际应用中需要根据不同的环境条件评估FeS/过硫酸盐体系的有效性，并且制定不同的修复策略。     

热活化过硫酸盐降解水中卡马西平

以典型抗癫痫药物卡马西平为目标污染物, 研究热活化过硫酸盐(thermally activated persulfate, TAP)技术对其的降解效果。此外, 还考察了过硫酸盐初始浓度、温度和零价铁投加量等对降解效果的影响。结果表明, 随着过硫酸盐初始浓度的增加, 降解速率常数提高, 不同温度下卡马西平降解速率常数与过硫酸盐初始浓度表现出良好的线性关系。提高系统温度能够提高卡马西平的降解速率。TAP氧化卡马西平符合拟一级动力学, 反应活化能E_a为(120.4±2.6)kJ·mol^-1。在TAP系统中加入少量零价铁能够显著地提高卡马西平的降解速率和矿化度。当温度为60℃时, 零价铁的最佳投加量为0.05 g·L^-1。硫酸自由基易于对卡马西平分子结构中氮杂卓环的烯烃双键进行攻击, 主要生成羟基化卡马西平、环氧卡马西平、吡啶类醛和酮等中间产物。     

电化学协同过硫酸盐氧化法处理含盐有机废水

近年来，随着煤化工行业不断发展，废水排放量加大。煤化工行业废水排放量大、高盐和高化学需氧量的现状使得对其的处理成为一大热点和难点。本文以伊犁某工厂实际含盐有机废水（TDS含量25000mg/L）成分为依据，选取2-甲氧基苯酚作为煤化工废水中典型有机物，采用电化学协同过硫酸盐法处理含盐有机废水，主要考察电压、初始过硫酸钠浓度、极板间距及初始pH对2-甲氧基苯酚降解率的影响。结果表明，综合考虑电能消耗及氧化剂成本，在2V电压、极板间距3cm、过硫酸钠投加量5g/L、pH=12以及反应3h条件下，2-甲氧基苯酚的降解率可达到97.5%，相较单一的电化学法或过硫酸盐氧化法均有显著提升，协同效应明显。本文研究结果为今后煤化工行业含盐有机废水的绿色高效处理提供了一种新的思路。     

共存物质对UV/PS降解莠灭净的影响及降解路径

采用紫外（UV）激活过硫酸盐（PS）生成活性极强的自由基（·SO₄^-、·OH）降解莠灭净（AMT）,考察了UV/PS工艺对AMT降解效果及反应动力学模型。研究了水中不同浓度的无机阴离子（Cl^-、HCO₃^-、NO₃^-）、天然有机质（腐植酸）对反应效果及速率的影响,比较了超纯水、自来水和锡东水厂不同工艺出水作为不同水质背景时AMT的去除效率,并推测了UV/PS降解AMT的降解产物及可能的降解路径。结果表明：UV/PS对AMT的降解符合准一级反应动力学模型（R²≥0.94）。水中Cl^-浓度为5mmol/L时,会抑制AMT的降解,而其他浓度的Cl^-对反应的影响并不明显;随着HCO₃^-浓度的增加,准一级反应速率常数k_obs逐渐减小;NO₃^-会加快AMT的去除,当其浓度为200mmol/L时对AMT降解的促进作用变弱;随着腐植酸质量浓度的增加,k_obs逐渐减小。AMT在超纯水中的降解率高于其他实际水体中的降解率。UV/PS系统降解AMT过程中主要的降解产物可能是2-甲硫基-4,6-二氨基-1,3,5-三嗪和2-羟基-4-乙氨基-6-异丙氨基-1,3,5-三嗪。