零价铁_过硫酸盐体系降解有机污染物的研究进展

《零价铁_过硫酸盐体系降解有机污染物的研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第40卷第3期水处理技术Vol.40No.3182014年3月TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTMar.,2014零价铁/过硫酸盐体系降解有机污染物的研究进展李勇1，金伟1，王卫刚1，李静1，2，王赟1（1.同济大学环境科学与工程学院，200092；2.上海碧波水资源技术综合服务部，200233：上海）摘要：零价铁/过硫酸盐体系能效地去除许多难降解有机污染物。分析了零价铁/过硫酸盐体系的作用机理，总结了零价铁/过硫酸盐体系处理有机污染物的研究进展，并讨论了对该反应有较大影响的几种因素。最后，针对目前的研究状

2、况，结合实际需要，提出了今后需要关注的研究方向。关键词：零价铁；过硫酸盐；有机污染物；废水处理中图分类号：TQ031.7；X703.1文献标识码：A文章编号：1000-3770(2014)03-0018-004随着我国经济的不断发展，各类排放污水呈现出但该过程有众多不足：首先，该反应对污染物的成分复杂、浓度高、难生物降解以及毒性高等特点[1]。降解效率较低并且耗费大量的亚铁离子和过硫酸传统生物处理技术已难以满足日益严格的污水排放根；其次，过量的Fe2+会消耗·SO2-，造成浪费，需要4标准，高级氧化技术成为人们处理此类废水的

3、研究严格控制Fe2+的投加量；再者，Fe2+易随出水流失，热点，各种新型氧化技术不断涌现[2]。给实际应用带来不便。借鉴零价铁类Fenton反应，过硫酸根（SO2-）是一种较强的氧化剂，其标研究者发现，用零价铁（ZVI）活化过硫酸根处理污28准氧化还原电位为E=2.01V，较臭氧（E=2.07V）染物可能较Fe2+效果更好[13]。由于零价铁本身具有oo稍弱，曾广泛应用于石油化工行业[3]，是测定总氮、还原性，在零价铁/过硫酸盐体系（ZVI/SO2-）中，28总磷的常用消解试剂。将过硫酸根应用于环境污染零价铁既是过硫酸根的活

4、化剂，又是还原反应的还治理，是近几年发展起来的新领域[4]。由于过硫酸根原剂。比较稳定，在常温下反应速率较慢，对有机物的降解本文在国内外研究成果的基础上，总结了效果并不明显，而其在加热、UV照射或与过渡金属ZVI/SO2-体系的研究进展及存在的问题，以期为后28离子反应时，会产生氧化性更强的硫酸根自由基续研究提供借鉴。（E=2.60～3.10V）[5-7]，如式（1）、式（2）所示。o1ZVI/SO2-体系去除污染物的基本原理28SO2-(aq)+heat/UV→2·SO-(aq)；（1）284ZVI/SO2-体系是一种新的

5、氧化体系，对其具体SO2-(aq)+Men+→·SO-(aq)+Me(n+1)+SO2-(aq)。（2）282844基于活化过硫酸根生成的硫酸根自由基已成为的反应机理还没有明确的定论，能肯定的是该体系去除有机污染物主要是·SO-的作用[14]。目前的研究一种新型的高级氧化技术，被广泛研究用于难降解4表明，在ZVI/S2-2+有机污染物的去除[8-11]。Fe2+作为一种简单、有效的过2O8体系中，零价铁作为Fe源持续释放Fe2+，Fe2+是主要的过硫酸根活化剂。其主要作渡金属离子活化剂，受到研究者的青睐，其活化过硫[15]酸

6、根生成硫酸根自由基的反应式如下[12]：用机理如式（6）～式（9）所示：2-2+2-SO2-+2Fe2+→2Fe3++2SO2-；（3）Fe(0)+S2O8→Fe+2SO4；（6）2842+-SO2-+Fe2+→Fe3++SO2-+·SO-；（4）好氧条件：Fe(0)+H2O+1/2O2→Fe+2OH；（7）28442+-·SO-+Fe2+→Fe3++SO2-。（5）厌氧条件：Fe(0)+H2O→Fe+1/2H2+OH；（8）44收稿日期：2014-01-02作者简介：李勇（1987－），男，硕士研究生，研究方向为高级氧化技

7、术在水处理中的应用；电子邮件：liyong2516@163.com联系作者：金伟，博士，副研究员；联系电话：021-65981650；电子邮件：jinwei21@sina.com李勇等，零价铁/过硫酸盐体系降解有机污染物的研究进展19Fe(0)+2Fe3+→3Fe2+。（9）ZVI/SO2-体系反应物质的投加顺序，先向体系内加28能否为体系提供持续稳定的二价铁是影响入ZVI，一段时间后再加入SO2-可使污染物的去除28ZVI/SO2-体系效果的关键所在。Oh等[16]研究率更高。Chung等[24]研究ZVI/SO2-去除硝

8、基苯时，2828ZVI/SO2-去除聚乙烯醇时，发现ZVI与SO2-的最发现硝基苯先被ZVI还原成苯胺，然后Fe2+活化过2828佳摩尔比为1：1，据此认为，在ZVI/SO2-体系中，不硫酸根生成硫酸根自由基，将苯胺氧化。为此，杨世28只Fe2+为活化剂，ZVI本身也可能是活化剂，如式迎等