第４３卷第４期 ２０１７年４月 资源与环境 Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ 化工设计通讯 Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｄｅｓｉｇｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ 分析过硫酸盐活化高级氧化在污水处理中的运用 程光锦 （安徽金禾实业股份有限公司二公司，安徽滁州 ２３９２００） 摘要：硫酸盐活化高级氧化在污水处理中广泛应用，对提升污水处理质量和污水处理效率有着重要影响。科研工作人员 要不断加强研究力度，使得硫酸盐活化高级氧化可以更好地应用到污水处理中去，为我国污水处理领域增加新的生命力。主要 对该内容进行深入分析，希望对相关人员有所启示。 关键词：过硫酸盐；活化；高级氧化；污水处理 中图分类号：Ｘ７０３ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００３－６４９０（２０１７）０４－０２２８－Ｏ１ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｅｒｓｕｌｆａｔｅ Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ｉｎ Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ 。１。ｒｅａｔｍｅｎｔ Ｃｈｅｎｇ Ｇｕａｎｇ－ｊｉｎ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ａｄｖａｎｃｅｄ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｌｆａｔｅ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ａｌｌ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｈｅ ｑｕａｌｔｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｗａｇｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ也ｅ ｓｅｗａｇｅ ｔｒｅａｔｆｍｅｎｔ．Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｅｒｓｏｎｎｅｌ ｓｈｏｕｌｄ ｃｏｎｔｉｎｕｅ ｔｏ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｅｆｆｏｒｔｓ，ｓｏ ｔｈａｔ ｈｅ ａｄｖａｔｎｃｅｄ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｌｆａｔｅ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ｃａｒｌ ｂｅ ｍｏｒｅ ｇｏｏｄ ｔｏ ａｐｐｌｙ ｔｏｔｈｅ ｓｅｗａｇｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｔｏｉｎｃｒｅａｓｅｎｅｗｖｉｔａｌｉｔｙｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆ ｓｅｗａｇｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｉｎ ｃｈｉｎａ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒ ｃａｒｒｉｅｓ Ｏｉｌｔｈｅｔｈｏｒｏｕｇｈ ａｎａｌｙｓｉｓｔｏ 廿１ｉｓ ｃｏｎｔｅｎｔ，ｈｏｐｅｄ ｔｏ ｈａｖｅ ｈｅ ｅｎｌｉｔｇｈｔｅｎｍｅｎｔ ｔｏ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｅｄ ｐｅｒｓｏｎｎｅ１． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｅｒｓｕｌｆａｔｅ；ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ；ａｄｖａｎｃｅｄ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ：ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｒｅａｔｔｍｅｎｔ 硫酸盐活化高级氧化技术可以对有毒，并且降解难度性较 强的有机物质进行降解，应用反应所产生的强氧化性自由基， 将水体中存在的有机物质化解成为小分子物质，甚至可以将 其矿化成为二氧化碳等无机离子，将水体中存在的污染物质 彻底除去。对硫酸盐活化高级氧化在污水处理中的应用进行 研究是具有重要意义的，本文就对相关内容进行详细阐述。 １硫酸根自由基的特点与有机物的反应机理 硫酸根自由基主要具有以下几方面特点，第一在标准氧 化电位 ｏ－２．５￣３．１Ｖ中，硫酸根自由基要比其它类型的氧化剂 优越很多。第二方面其氧化原理与羟基自由基相类似，其稳 定性较为良好。第三方面是硫酸根自由基适用范围较为广泛， 实际应用过程中受影响因素较少。第四方面是可以氧化某些 羟基不能氧化的物质，可以无选择的对大多数的有机物质进 行降解。王兵等在硫酸根自由基有机物作用机理研究过程中， 主要是针对成分较为单一的废水或者是对水体中存在的特定 污染物质，但是对综合废水相关的研究较少，主要是利用电 子转移、氢提取等方式与有机物进行反应，与芳香类化合物 主要是以电子转移的方式进行，针对醚、脂类化合物的反应 主要是氢提取反应。因为硫酸盐的特性使得硫酸根自由基在 氧化过程中主要表现出了以下特点：Ｆｅ”浓度发生变化后，对 ｓｏ ・的存在会造成较深程度影响。如果Ｆｅ 含有数量较少， ＳＯ ・的反应速度会较大程度的降低，并且对水体污染物去除 效果造成非常不良影响。随着Ｆｅ 含有数量数量的不断提升， 水体污染物的去除效果也会不断得到强化。因为二者之间会 发生一定的竞争性反应，这种竞争反应不仅可以催化ＳＯ ・的 产生吗，同时也会使得大量的ＳＯ 。被反应所消耗。需要注重 的是如果Ｆｅ 含有数量较多，那么污水的色度也会发生变化， 会导致水体受到二次污染。干扰离子影响程度较大，地下水 中会存在ＯＨ 、ＣＩ’等众多的干扰离子，这些干扰离子同时也 会致使ｓｏ＇－－大量消耗，使得ＳＯ ・不能较大程度的与其它污 染物质发生作用。能耗指数较高。对过硫酸盐进行活化的过 程中，大多方式都是需要花费较高能耗才可以大量的或者较 快的产生ＳＯ ，这样也会导致污水处理成本投入大幅度提升。 在污水处理工作开展过程中不仅需要注重强化污水处理成效， 收稿日期：２Ｏ１７ ４＿ｏ８ 同时还需要考虑如何降低污水处理工作开展的成本投入，找 寻不同有机物的有效活化方式，使得污水处理效率和污水处 理质量可以得到较大程度的提升。 ２过硫酸盐的主要活化方式及应用分析 过硫酸盐在常温环境中较稳定，氧化产物硫酸根对微生 物也不会产生较大程度的影响，并且其氧化能力是没有选择 性的，这一点需要特别注重。在较低的光辐射能量（波长 ２７０—３００ｒｉｍ，３１５－￣４００ｎｍ）下光激活过硫酸盐能力较弱。Ｄｅｎｇ 等科研工作人员应用热活化的方式使得硫酸盐产生ＳＯ ，对 硫酸根高级氧化同时去除水体中降解难度性较强的有机物和 氨氮的三个影响因素，分别为ｐＨ值、温度以及硫酸盐药量。 实验室研究过程中，试验人员将初始ｐＨ值确定为３－８－３，温度 控制在２７—５０℃，范围内过硫酸盐计量条件下ＣＯＤ与氨氮的 去除效果，酸性条件、高温，加强硫酸盐药剂用量对强化污 染物的去除效果有着积极影响。温度为５０℃，ｐＨ值为８－３和 ４时ＣＯＤ去除效率分别为７９％和９１％，但是氨氮的去除效率 却达到了１００％。温度的增加、硫酸盐用量较大、水体污染程 度较低，污染物的降解效果越为良好。万小娇比较了Ａｇ ＳＯ４， ＭｎＯ ，ＦｅＳＯ４，Ｆｅ￣催化过硫酸钾氧化降解有机物效果，Ｆｅ 因为是ｓｏ ・的捕捉剂，大量消耗硫酸根自由基对ＣＯＤ去除 率效果较低，Ａｇ２ＳＯ ，ＭｎＯ ，Ｆｅ￣催化效果均较好。 ３进一步需研究的问题与展望 现阶段过渡金属活化技术主要应用的金属有Ｆｅ ，Ａｇ＋， Ｆｅ。等，但是Ａｇ 市场价格较为昂贵，成本投入较高，迫切的 需求找寻那些市场价格低廉、来源范围较广的过渡金属，使 得处理成本较大程度的降低，并且缩减活化环节的实践消耗， 强化活化速率。很多研究目前还是处于实验室研究阶段，通 常都是对废水进行模拟或者是取得少量的废水，不能连续性 的对废水进行处理。需要注重无论是针对热活化还是光活化 的活化技术都需要具备较多的条件，这样才能达到较为可观 的处理成效。而在实际应用过程中要达到这些条件不容易， 即使可以达到处理成本会非常高。如何降低处理成本，将实 验研究用于实际工业水处理中且达到较高的处理效率是今后 需要研究的主要方向。 参考文献 ［１］万小娇，牛静，何晟，等．过硫酸盐深度催化氧化垃圾渗滤液膜浓 缩液［Ｊ１．有色冶金设计与研究，２０１４，（１）． 作者简介：程光锦（１９７２一），男，安徽滁州人，工程师，主要研究 方向为化工工艺。 Ｍ】．北京：化学工业 【２】史奇峰，刘康怀，苏诚，等．废水处理工艺中生物泡沫产生机制及 【３］温沁雪，陈志强，吴昌永．废水处理生物膜【控制措施【Ｊ］．水科学与工程技术，２０１１（１）：８－１０． 出版社，２０１１：９８．９９． ・２２８・
