过硫酸盐高级氧化工艺降解水中嗅味物质的研究进展

近年来,由嗅味物质引发的水污染事件频发,高效去除水中嗅味物质已成为水处理行业面临的挑战之一。高级氧化工艺以其反应速率快和处理效果好,被广泛用于治理含嗅味物质的水体。文章首先阐述了水中嗅味物质的来源及特点,其后根据氧化降解水中嗅味物质过程中起主导作用的自由基种类,介绍了传统高级氧化和基于过硫酸盐的高级氧化工艺的优缺点,重点分析了基于不同活化方式的过硫酸盐高级氧化工艺的研究动态,并探讨了水中嗅味物质的降解特性和机理。最后对过硫酸盐高级氧化工艺去除嗅味物质的未来发展进行了总结和展望,以期为水中嗅味物质的深度处理提供一定的理论基础与技术参考。

硫化零价铁及其耦合高级氧化技术在水处理中的研究进展

硫化零价铁(S-ZVI)因其电子传递效率高、选择性好,成为近年水处理领域的研究热点.S-ZVI耦合高级氧化技术(S-ZVI/AOPs)能够在保留S-ZVI较强还原性的基础上引入强氧化作用,实现有机污染物的深度氧化与矿化.本文总结了S-ZVI及其分别耦合过氧化氢(H_(2)O_(2))、氧气(O_(2))和过硫酸盐(PS)体系在水处理领域的研究现状,系统介绍了影响污染物去除效果的各种因素,包括S/Fe(摩尔比,下同)、S-ZVI投加量、氧化剂投加量、溶液初始pH等,重点讨论了S-ZVI和S-ZVI/AOPs体系去除污染物的反应机理,并简述了其在工程中的应用,最后对未来的研究方向提出了建议与展望,旨在拓宽S-ZVI/AOPs在环境修复领域中的实际应用.结果表明:(1)S-ZVI主要通过吸附和还原作用去除污染物,S-ZVI/AOPs体系主要通过活性物种的氧化作用去除污染物;硫化层可以通过改变电子转移路径提高活性物种产量,同时一些硫物种也可以活化氧化剂.(2)耦合体系中的活性物种除常见活性自由基外,如羟基自由基(·OH)、超氧自由基(O_(2)~(·-))和硫酸根自由基(SO_(4)^(·-))等,还包含非自由基Fe(Ⅳ),但Fe(Ⅳ)贡献量相对较少.(3)氧化剂的活化途径包括Fe^(2+)均相活化和非均相活化以及Fe^(0)直接活化.现阶段研究缺乏对反应体系中电子转移途径的量化,同时需要考察反应体系中多种污染物共存时的去除效果并厘清相互影响机制以提高实际应用性.另外,关于O_(2)对S-ZVI去除污染物的促进或抑制作用的影响机制还有待进一步研究.

PS无酸高级氧化工艺深度处理制浆造纸废水的工程应用

相较于Fenton高级氧化深度处理造纸废水,PS无酸高级氧化技术具有无需调节进水pH,药剂稳定等优点。基于此,以某造纸厂废水PS无酸高级氧化处理工程为依托,系统分析了该技术的工艺特点,研究了过硫酸钠、硫酸亚铁、氢氧化钠、聚合氯化铝等处理药剂用量与水量、进水负荷、COD去除量之间的关系。连续运行数据表明,高级氧化深度处理进水COD平均值为116 mg·L^(-1),出水COD平均值为47 mg·L^(-1),可稳定保持在60 mg·L^(-1)以下。过硫酸钠、硫酸亚铁、氢氧化钠及聚合氯化铝的平均投加量分别为0.06、0.12、0.09和0.095kg·m^(-3)(以单位水量计),硫酸亚铁和过硫酸钠的投加摩尔比例为2.0~3.0。采用UV-vis光谱、三维荧光和气相质谱等指纹图谱分析手段对深度处理水样中溶解性有机物(DOM)特性进行了分析,结果表明,中小分子质量的DOM物质比例有所提高,芳香族难生物降解污染物和类腐殖酸均得到了有效降解。此外,对PS无酸高级氧化技术进行了系统工艺分析。以上研究结果可为废水处理中新型高级氧化技术的应用提供参考。