污水污泥水热炭活化过一硫酸盐对水热废水的降解特性和机理研究

水热炭化被认为是处理污水污泥的有效方法。然而,水热废水已成为制约该方法可持续发展的瓶颈。强氧化剂过一硫酸盐(PMS)很容易通过光、电、过渡金属和碳材料等方式被激活,产生SO4∙−自由基,有效处理废水中有机污染物。因此,通过水热炭化的方式制备了污泥水热炭,探究了污泥水热炭激活PMS降解水热废水的可行性,考察了水热炭化温度、水热废水初始pH和降解时间对水热废水中可溶性化学需氧量(SCOD)降解效率的影响。结果表明,HC200活化PMS降解PW160效果最好。降解时间为15分钟时,最大SCOD降解效率达到了38.1%。但水热废水初始pH对SCOD降解影响不明显。HC200可以在相对较宽的pH范围(3~9)内有效降解SCOD。水热炭脱灰实验结果表明,水热炭中铁元素会影响PMS激活。脱灰水热炭降解前后XPS分析表明,C = O官能团是活化PMS的主要官能团。因此,水热炭通过两个途径激活PMS:(1) HC200含氧官能团(C = O)活化PMS;(2) HC200中铁元素激活PMS,从而促进SCOD降解。