基于亚硫酸盐的高级氧化活化方法最新进展

doi:10.19965/j.cnki.iwt.2021-0429

摘要/Abstract

摘要：

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）并用于废水处理的最新研究进展，讨论了不同活化方法的差异，并对基于S（Ⅳ）活化产生SO₄ ^·-的高级氧化水处理技术未来的研究方向进行了展望。

关键词: 活化亚硫酸盐, 硫酸根自由基, 高级氧化, 活化方法

Abstract:

In the sulfate radical（SO₄ ^·-）-based advanced oxidation process for water treatment，the main source of $S O$ ₄ ^·- mainly focuses on persulfate（PS），however，there are few reports about sulfite〔S（Ⅳ）〕. The characters of S（Ⅳ） and PS based advanced oxidation process were comparatively analyzed，and the production mechanism of $S O$ ₄ ^·- by S（Ⅳ） to degrade organic matters were summarized. Also，the mechanisms of the transition metal activation，photo activation，electricity activation and combined activation methods were elaborated in detail，and the differences between activation methods were discussed. Moreover， the future research direction of advanced oxidation process based on S（Ⅵ） activation to produce SO₄ ^·- for water treatment was prospected.

Key words: active sulfite, sulfate radical, advanced oxidation process, activation methods

中图分类号:

X703.1

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https://www.iwt.cn/CN/Y2022/V42/I6/109

图/表 6

图1 S（Ⅳ）产生自由基的原理

Fig. 1 The mechanism of free radicals produced by S（Ⅳ）

图2 过渡金属离子活化机理

Fig. 2 The mechanism of transition metal ion activation

图3 Mn活化S（Ⅳ）机理

Fig. 3 The mechanism of S（Ⅳ）activated by manganese

图4 多羧酸盐/Cr（Ⅵ）/S（Ⅳ）体系中Cr（Ⅵ）还原和S（Ⅳ）活化路径

Fig. 4 Cr（Ⅵ）reduction and S（Ⅳ）activation pathways in polycarboxylate/Cr（Ⅵ）/S（Ⅳ）system

图5 感光活化剂活化S（Ⅳ）机理

Fig. 5 S（Ⅳ）activation mechanism by photosensitive catalysts

表1 不同活化方式对比

Table 1 Comparison of different activation methods

比较项	优点	缺点
过渡金属活化	经济，均相反应无需复杂昂贵的活化剂，设备简便，无需外加光照或电流	金属离子进入水溶液中造成二次污染，产生含金属沉淀的污泥，出水金属离子含量高
光活化	不易造成二次污染，适用于饮用水或微污染水的处理，尤其是已安装UV消毒系统的水厂	对水质要求高，污水中含有的杂质会影响光在水中的传播
电活化	适用pH范围广	电极易损耗，可能产生阳极泥，目前研究较少

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