1、引言
隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)水平的提升，國內(nèi)污水處理工作，特別是過硫酸鹽活化高級(jí)氧化技術(shù)在其中的應(yīng)用，得到了社會(huì)各界的高度重視。在現(xiàn)代化的城市建設(shè)與工業(yè)發(fā)展過程中，污水處理工作若不能得到有效地管理和控制，最終會(huì)對(duì)我國的城市化和社會(huì)主義和諧社會(huì)的建設(shè)與發(fā)展，產(chǎn)生不良的影響。如何在現(xiàn)代化建設(shè)中，合理應(yīng)用過硫酸鹽活化高級(jí)氧化技術(shù)進(jìn)行污水處理顯得尤為重要。
2、過硫酸鹽活化的基本特征與反應(yīng)機(jī)理
2.1 基本特征
過硫酸鹽活化具有的基本特征，具有以下特點(diǎn)：
Fe2+的濃度變化，會(huì)對(duì)SO4-的是否存在，產(chǎn)生十分明顯的影響。當(dāng)前者的總量較小時(shí)，后者的反應(yīng)速度會(huì)明顯降低，進(jìn)而會(huì)對(duì)水體大眾的污染物去除效果，產(chǎn)生影響。此外，當(dāng)前者的總量增加時(shí)，去除率會(huì)呈現(xiàn)出先增加后減少的特征。此時(shí)二者發(fā)生競爭性的反應(yīng)，會(huì)催化SO4-的產(chǎn)生，同時(shí)也會(huì)使其被大量地消耗，最終造成新的污染。
2.2 反應(yīng)機(jī)理
在實(shí)際的反應(yīng)過程中，還會(huì)受到干擾離子較為明顯的影響。在地下水或者污水當(dāng)中，有大量的OH-，Cl-，以及CO32-等多種不同類型的干擾離子。上述類型的離子，最終會(huì)消耗大量的SO4-，最終降低與污染物之間的作用，能夠?qū)λw中的污染物，產(chǎn)生較為明顯的清除出效果。在過硫酸鹽活化的過程中，大部分的情況，都需要較高的能耗。只有在能耗高的情況下，才能使SO4-快速地產(chǎn)生。此種情況下，會(huì)相應(yīng)地提高污水處理的成本。因此，在實(shí)際的工作中，要探尋出能夠提高處理效果，同時(shí)又可以節(jié)約處理成本的方法，推動(dòng)污水處理事業(yè)全面向前發(fā)展。
3、污水處理技術(shù)與發(fā)展現(xiàn)狀
當(dāng)前，我國在對(duì)生產(chǎn)和生活污水進(jìn)行無害化處理的過程中，應(yīng)用的污水處理方式，對(duì)于水體中含有的有機(jī)有害物質(zhì)，難以進(jìn)行集中處理。傳統(tǒng)的污水處理技術(shù)，對(duì)于預(yù)處理或者深度處理，具有較好的效果，但是對(duì)于無害化處理等方面，仍有一段很長的路要走。同時(shí)，在設(shè)計(jì)和研發(fā)新型的污水處理技術(shù)之時(shí)，技術(shù)應(yīng)用的成本問題，也需要得到相關(guān)領(lǐng)域工作人員的重視。比如，應(yīng)用“PS高級(jí)氧化-離子沉淀”的工藝處理模式，可以對(duì)AO7的染料廢水進(jìn)行處理。將PS、FE2+、AO7的摩爾比，控制在30:20:8時(shí)，能夠使各項(xiàng)原料的利用率達(dá)到最佳，進(jìn)而降低污水處理的成本費(fèi)用。但是，在此種情況下，COD的去除率為65%左右，還未能達(dá)到最佳的污水處理效果。對(duì)此，相關(guān)領(lǐng)域的工作人員，將污水處理實(shí)驗(yàn)環(huán)境的條件，進(jìn)行了重新安排，在理想的狀態(tài)下，可以是COD的去除率差超過95%。
4、過硫酸鹽活化高級(jí)氧化技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用
4.1 熱活化方式
過硫酸鹽活化當(dāng)中的熱活化，主要是通過加熱的方式，提高內(nèi)部的溫度，為分析提供活化的能量，進(jìn)而使其斷裂產(chǎn)生硫酸根自由基。在實(shí)際的操作中，反應(yīng)式為：
在應(yīng)用此種方法進(jìn)行污水處理的過程中，主要是通過對(duì)硫酸根高級(jí)氧化同步反應(yīng)的方式，對(duì)污水當(dāng)中難以溶解的有機(jī)物以及氨氮進(jìn)行處理。在這一過程中，熱活化反應(yīng)會(huì)受到溫度、pH值以及過硫酸鹽的用量等三個(gè)因素的共同影響。為了更進(jìn)一步地探究三組變量對(duì)于熱活化反應(yīng)所產(chǎn)生的影響，可以采取對(duì)照實(shí)驗(yàn)的方法，控制不同的變量，對(duì)最終得到的結(jié)果進(jìn)行比對(duì)。
4.2 UV活化方式
UV活化方法，主要是利用紫外線陽光的照射下，過硫酸鹽會(huì)發(fā)生活化分解的特征，將1摩爾的過硫酸根與2摩爾的硫酸根自由基相互搭配，可以得到波長范圍較廣的分解材料。在紫外線廣的照射下，過硫酸鹽的活性會(huì)被激發(fā)，進(jìn)而降解出苯酚。通過實(shí)驗(yàn)的方式，可以發(fā)現(xiàn)此種方法能夠充分地降解苯酚。并在波長為254nm的情況下，可以將過硫酸鹽當(dāng)中的三氯苯甲醚進(jìn)行分解。經(jīng)過分析可以看出，此種活化方法，在實(shí)際的應(yīng)用中，能夠被有效地應(yīng)用到藥物、PPCPs以及藻類等物質(zhì)的降解當(dāng)中。將水體的pH值達(dá)到9時(shí)，污染物的去除效果可以達(dá)到90%。同時(shí)，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)還可以發(fā)現(xiàn)，pH值越高，水體當(dāng)中附著的污染物處理效果便越好。
4.3 過渡金屬活化方式
過硫酸鹽在實(shí)際的應(yīng)用中，不僅可以作為氧化反應(yīng)的促進(jìn)劑，同時(shí)還可以在光解的情況下，獲取反應(yīng)中產(chǎn)生的SO4-。比如，利用過渡金屬催化的方式，產(chǎn)生過硫酸鹽和單過硫酸氫鹽。在反應(yīng)體系當(dāng)中，不需要通過外界加熱的方式進(jìn)行。在常溫狀態(tài)下，可以通過單電子還原的方法，生成過渡態(tài)的CO2+，反應(yīng)公式為：
通過將不同的催化劑在實(shí)際的反應(yīng)中所產(chǎn)生的效果進(jìn)行對(duì)比之后，可以了解到不同物質(zhì)對(duì)于污水處理中，有機(jī)物的降解所產(chǎn)生的不同影響。
4.4 活性炭活化方式
活性炭是一種較好的催化劑和吸附劑，在現(xiàn)代化的污水處理工作中，該項(xiàng)材料已經(jīng)被同過氧化物一起，被廣泛地應(yīng)用到了環(huán)境污染的治理工作當(dāng)中。通過對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的研究結(jié)果進(jìn)行分析，可以看出該項(xiàng)材料在實(shí)際對(duì)于應(yīng)用中，能夠激活過硫酸鹽當(dāng)中的強(qiáng)氧化自由基。例如，在實(shí)際的操作中，可以利用活性炭顆粒，對(duì)污水當(dāng)中的污染物質(zhì)進(jìn)行吸附處理。通過對(duì)反應(yīng)進(jìn)行分析和探究可以看出，在實(shí)際的應(yīng)用中，該項(xiàng)工作比較容易進(jìn)行。此外，還可以利用活性炭炭化PS的方法，對(duì)污水當(dāng)中存在的有機(jī)物偶氮燃料等難以降解的原料進(jìn)行降解。在此基礎(chǔ)上，還可以進(jìn)一步比較與分析，活性炭與不同材料搭配使用的所產(chǎn)生的具體效果。經(jīng)過相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者的驗(yàn)證可以看出，活性炭能夠激活PS，并且可以有效地降解污水中的AO7污染源。
4.5 其他活化方式
除了上述幾種方法之外，在污水處理環(huán)節(jié)中，過硫酸鹽活化高級(jí)氧化處理技術(shù)，還表現(xiàn)為堿活化、復(fù)合活化、超聲活化以及碳納米管活化等幾種形式。在實(shí)際的應(yīng)用中，工作人員可以根據(jù)不同的污水處理需求，采取相應(yīng)的污水處理方法。通過此種方式，可以更進(jìn)一步地對(duì)有機(jī)物進(jìn)行優(yōu)化處理。比如，針對(duì)比表面積較大的污染物，可以利用碳納米管活化方式，此種方法不會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染，因此具有較好的應(yīng)用效果。除此之外，活化過硫酸鹽高級(jí)氧化法，已經(jīng)逐漸得到了相關(guān)領(lǐng)域的高度重視。在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和實(shí)際的應(yīng)用中，均有較好的表現(xiàn)。利用雙氧化劑、過渡金屬、電化學(xué)等方式的復(fù)合氧化方法，也已經(jīng)在相關(guān)領(lǐng)域得到了推廣與落實(shí)。將電化學(xué)與活化過硫酸鹽高級(jí)氧化法相互結(jié)合，在實(shí)驗(yàn)的前8分鐘的處理中，脫色率就能夠達(dá)到97%，因此對(duì)于污水中的燃料附著物，具有較好的清理效果。
5、總結(jié)
綜上所述，經(jīng)過全文的分析和論述可以基本了解到，過硫酸鹽活化高級(jí)氧化技術(shù)，在實(shí)際的應(yīng)用中，可以分為多種不同的類型。對(duì)此，相關(guān)領(lǐng)域的工作人員，在實(shí)際的工作中，要能夠有效地分辨出，不同污水處理技術(shù)的應(yīng)用需求，有針對(duì)性地應(yīng)用熱活化、UV活化、過渡金屬活化、活性炭活化等方式，對(duì)現(xiàn)代化建設(shè)人們的生產(chǎn)與生活中的污水進(jìn)行妥善地處理，降低對(duì)環(huán)境的污染實(shí)現(xiàn)可持續(xù)生態(tài)發(fā)展。( >
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