高级氧化法去除水中内分泌干扰物的研究进展——基于硫酸根自由基

由于现代工业的快速发展,在水环境中广泛检测到具有高生态毒性的内分泌干扰物(EDCs).基于硫酸根自由基的高级氧化工艺(SO_(4)^(-)·-AOPs)因其高氧化潜能以及与其他AOPs相比在EDCs修复中的有效性而被广泛认可.本文首先综述了不同过硫酸盐(PS)活化方法(如过渡金属活化、碳材料活化、热活化、紫外活化、电化学活化和超声活化)的活化机理及其在去除EDCs中的应用,指出各活化方法的优点和局限性,并总结一些提升其活化性能的有效策略.其次,介绍了以亚硫酸盐作为产生SO_(4)^(-)·的新型前体的应用,并强调EDCs降解过程中中间产物的毒性变化.最后,对研究进展进行总结和展望.未来可考虑扩大机器学习在预测SO_(4)^(-)·对不同EDCs的反应性、氧化机制、生成的转化产物及其毒性等方面的研究,从而进一步提高SO_(4)^(-)·-AOPs的实际应用潜力.

生物合成羟基硫酸铁矿物催化类Fenton反应改善精对苯二甲酸(PTA)化工污泥脱水性能研究

精对苯二甲酸(PTA)污泥有机质含量极高使得污泥脱水极其困难,泥饼含水率过高导致焚烧成本高昂,设法实现该污泥的深度脱水对后续处置十分重要.本研究选择生物合成羟基硫酸铁矿物作为类Fenton催化剂,考察其介导的催化类Fenton反应在改善PTA污泥脱水性能上的可行性,通过关键参数优化强化PTA污泥脱水性能并探究其机理,最后采用中试设备评估该方法的稳定性.结果表明,生物合成羟基硫酸铁矿物为施氏矿物和黄钾铁矾的混合物,化学式可表示为K_(0.01)Fe_(3)(SO_(4))_(0.39)(OH)_(8.23).羟基硫酸铁矿物介导的催化类Fenton反应可有效改善PTA污泥脱水性能,最佳反应条件为:污泥初始pH值4.0,H_(2)O_(2)浓度为4.5 g·L^(-1),矿物含量为4.0 g·L^(-1),反应时间为30 min.经改性后,PTA污泥比阻(SRF)从初始的57.84×10^(12)m·kg^(-1)下降至2.21×10^(12)m·kg^(-1),污泥中紧密粘附EPS(TB-EPS)浓度从385.1 mg·L^(-1)下降至232.7 mg·L^(-1),结合水含量从6.57 g·g^(-1)下降至3.19 g·g^(-1).连续22批次的中试结果表明,相比生物沥浸法,羟基硫酸铁矿物催化类Fenton氧化法不仅可以进一步提高PTA污泥处理能力,还可实现污泥高干度脱水.研究结果可为羟基硫酸铁矿物催化类Fenton氧化法在PTA污泥处理中的应用提供理论指导和技术支持.