1、引言
隨著(zhù)我國國民經(jīng)濟的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)水平的提升,國內污水處理工作,特別是過(guò)硫酸鹽活化高級氧化技術(shù)在其中的應用,得到了社會(huì )各界的高度重視。在現代化的城市建設與工業(yè)發(fā)展過(guò)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 )對我國的城市化和社會(huì )主義和諧社會(huì )的建設與發(fā)展,產(chǎn)生不良的影響。如何在現代化建設中,合理應用過(guò)硫酸鹽活化高級氧化技術(shù)進(jìn)行污水處理顯得尤為重要。
2、過(guò)硫酸鹽活化的基本特征與反應機理
2.1 基本特征
過(guò)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SO4-的是否存在,產(chǎn)生十分明顯的影響。當前者的總量較小時(shí),后者的反應速度會(huì )明顯降低,進(jìn)而會(huì )對水體大眾的污染物去除效果,產(chǎn)生影響。此外,當前者的總量增加時(shí),去除率會(huì )呈現出先增加后減少的特征。此時(shí)二者發(fā)生競爭性的反應,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 反應機理
在實(shí)際的反應過(guò)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中,有大量的OH-,Cl-,以及CO32-等多種不同類(lèi)型的干擾離子。上述類(lèi)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,能夠對水體中的污染物,產(chǎn)生較為明顯的清除出效果。在過(guò)硫酸鹽活化的過(guò)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)展現狀
當前,我國在對生產(chǎn)和生活污水進(jìn)行無(wú)害化處理的過(guò)程中,應用的污水處理方式,對于水體中含有的有機有害物質(zhì),難以進(jìn)行集中處理。傳統的污水處理技術(shù),對于預處理或者深度處理,具有較好的效果,但是對于無(wú)害化處理等方面,仍有一段很長(cháng)的路要走。同時(shí),在設計和研發(fā)新型的污水處理技術(shù)之時(shí),技術(shù)應用的成本問(wèn)題,也需要得到相關(guān)領(lǐng)域工作人員的重視。比如,應用“PS高級氧化-離子沉淀”的工藝處理模式,可以對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),能夠使各項原料的利用率達到最佳,進(jìn)而降低污水處理的成本費用。但是,在此種情況下,COD的去除率為65%左右,還未能達到最佳的污水處理效果。對此,相關(guān)領(lǐng)域的工作人員,將污水處理實(shí)驗環(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(guò)95%。
4、過(guò)硫酸鹽活化高級氧化技術(shù)在污水處理中的應用
4.1 熱活化方式
過(guò)硫酸鹽活化當中的熱活化,主要是通過(guò)加熱的方式,提高內部的溫度,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,反應式為:
在應用此種方法進(jìn)行污水處理的過(guò)程中,主要是通過(guò)對硫酸根高級氧化同步反應的方式,對污水當中難以溶解的有機物以及氨氮進(jìn)行處理。在這一過(guò)程中,熱活化反應會(huì )受到溫度、pH值以及過(guò)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于熱活化反應所產(chǎn)生的影響,可以采取對照實(shí)驗的方法,控制不同的變量,對最終得到的結果進(jìn)行比對。
4.2 UV活化方式
UV活化方法,主要是利用紫外線(xiàn)陽(yáng)光的照射下,過(guò)硫酸鹽會(huì )發(fā)生活化分解的特征,將1摩爾的過(guò)硫酸根與2摩爾的硫酸根自由基相互搭配,可以得到波長(cháng)范圍較廣的分解材料。在紫外線(xiàn)廣的照射下,過(guò)硫酸鹽的活性會(huì )被激發(fā),進(jìn)而降解出苯酚。通過(guò)實(shí)驗的方式,可以發(fā)現此種方法能夠充分地降解苯酚。并在波長(cháng)為254nm的情況下,可以將過(guò)硫酸鹽當中的三氯苯甲醚進(jìn)行分解。經(jīng)過(guò)分析可以看出,此種活化方法,在實(shí)際的應用中,能夠被有效地應用到藥物、PPCPs以及藻類(lèi)等物質(zhì)的降解當中。將水體的pH值達到9時(shí),污染物的去除效果可以達到90%。同時(shí),經(jīng)過(guò)實(shí)驗還可以發(fā)現,pH值越高,水體當中附著(zhù)的污染物處理效果便越好。
4.3 過(guò)渡金屬活化方式
過(guò)硫酸鹽在實(shí)際的應用中,不僅可以作為氧化反應的促進(jìn)劑,同時(shí)還可以在光解的情況下,獲取反應中產(chǎn)生的SO4-。比如,利用過(guò)渡金屬催化的方式,產(chǎn)生過(guò)硫酸鹽和單過(guò)硫酸氫鹽。在反應體系當中,不需要通過(guò)外界加熱的方式進(jìn)行。在常溫狀態(tài)下,可以通過(guò)單電子還原的方法,生成過(guò)渡態(tài)的CO2+,反應公式為:
通過(guò)將不同的催化劑在實(shí)際的反應中所產(chǎn)生的效果進(jìn)行對比之后,可以了解到不同物質(zhì)對于污水處理中,有機物的降解所產(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,在現代化的污水處理工作中,該項材料已經(jīng)被同過(guò)氧化物一起,被廣泛地應用到了環(huán)境污染的治理工作當中。通過(guò)對相關(guān)領(lǐng)域的研究結果進(jìn)行分析,可以看出該項材料在實(shí)際對于應用中,能夠激活過(guò)硫酸鹽當中的強氧化自由基。例如,在實(shí)際的操作中,可以利用活性炭顆粒,對污水當中的污染物質(zhì)進(jìn)行吸附處理。通過(guò)對反應進(jìn)行分析和探究可以看出,在實(shí)際的應用中,該項工作比較容易進(jìn)行。此外,還可以利用活性炭炭化PS的方法,對污水當中存在的有機物偶氮燃料等難以降解的原料進(jìn)行降解。在此基礎上,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(guò)相關(guān)領(lǐng)域專(zhuān)家學(xué)者的驗證可以看出,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)節中,過(guò)硫酸鹽活化高級氧化處理技術(shù),還表現為堿活化、復合活化、超聲活化以及碳納米管活化等幾種形式。在實(shí)際的應用中,工作人員可以根據不同的污水處理需求,采取相應的污水處理方法。通過(guò)此種方式,可以更進(jìn)一步地對有機物進(jìn)行優(yōu)化處理。比如,針對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 )對環(huán)境造成二次污染,因此具有較好的應用效果。除此之外,活化過(guò)硫酸鹽高級氧化法,已經(jīng)逐漸得到了相關(guān)領(lǐng)域的高度重視。在實(shí)驗驗證和實(shí)際的應用中,均有較好的表現。利用雙氧化劑、過(guò)渡金屬、電化學(xué)等方式的復合氧化方法,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(guò)硫酸鹽高級氧化法相互結合,在實(shí)驗的前8分鐘的處理中,脫色率就能夠達到97%,因此對于污水中的燃料附著(zhù)物,具有較好的清理效果。
5、總結
綜上所述,經(jīng)過(guò)全文的分析和論述可以基本了解到,過(guò)硫酸鹽活化高級氧化技術(shù),在實(shí)際的應用中,可以分為多種不同的類(lèi)型。對此,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)的應用需求,有針對性地應用熱活化、UV活化、過(guò)渡金屬活化、活性炭活化等方式,對現代化建設人們的生產(chǎn)與生活中的污水進(jìn)行妥善地處理,降低對環(huán)境的污染實(shí)現可持續生態(tài)發(fā)展。( >
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