摘 要

　　某些有机废水，如工业活动产生的或其他类型的难降解有机废水，如果不经过高效可行的处理的话，会对人类健康还有生物生活的生态坏境产生非常严重的危害。去除难降解有机污染物，工业上常用的方法是高级氧化技术，这种技术降解的效率高，使用范围广泛，并且处理效率很快，在处理有机污染物方面，是很有应用前景的技术之一。本文介绍了高级氧化技术的部分内容，由于高级氧化技术存在一些诸如耗能高，成本高的缺点，因此最近，以过硫酸盐活化为主的新型高级氧化技术得到了很大的重视，本文对各种过硫酸盐活化技术进行了分类整理，并且作了简要的说明。并且重点对热活化过硫酸盐的实验方案进行了可行性对比。

关键字：高级氧化技术；有机废水；难降解污染物；过硫酸盐；热活化；

Abstract

　Some organic wastewater,Such as industrial activities or other types of refractory organic wastewater, Without efficient and feasible treatment,It will cause serious harm to human health and the ecological environment of biological life.Advanced oxidation technology is commonly used in industry to remove refractory organic pollutants,This technology has high degradation efficiency, wide range of use, and fast treatment efficiency. It is one of the most promising technologies in the treatment of organic pollutants.This paper introduces some contents of advanced oxidation technology, which has some disadvantages such as high energy consumption and high cost,So recently, the new advanced oxidation technology based on persulfate activation has received great attention,In this paper, all kinds of persulfate activation technologies are classified and treated, and a brief description is given. In addition, the feasibility of the experimental scheme of thermal activation of persulfate was compared, and the analysis of the experimental scheme of exploring chlorobenzene was given

Key Words：Advanced oxidation technology ; Organic ; Waste water; Difficult to degrade ; Persulfate ; Thermal activation ;

目 录

第1章 绪论 1

1.1背景 1

1.2高级氧化技术简述 1

1.3 选题目的及意义 1

1.4过硫酸盐反应机理 2

第2章 高级氧化技术 4

2.1 等离子体高级氧化技术 4

2.2 太阳光催化氧化技术 5

2.3高级氧化法复合/耦合处理技术 6

2.4本章小结 6

第3章 过硫酸盐活化方法（除热） 9

3.1过渡金属活化 9

3.2活性炭活化 9

3.3电化学活化 10

3.4微波活化 11

3.5超声波活化 12

3.6光活化 12

3.7碱活化 13

3.8其他方法 14

3.9本章小结 14

第4热活化过硫酸盐 15

4.1反应特点 15

4.2试验方案对比 15

4.2.1热活化过硫酸盐降解普萘洛尔的实验 15

4.2.2热活化过硫酸盐降解毒死蜱的实验 16

4.3本章小结 17

参考文献 17

致 谢 19

第1章 绪论

1.1背景

难降解有机物随着经济的发展，被越来越多的工业企业排放在环境之中 ，使环境的污染正在变得越来越严重。持久性有机污染物（POPS），也就是难降解有机物，一般来说，分成了农业用化学品，既杀虫剂，工业用化学药品以及废弃物燃烧过程中产生的副产品。在工业废水中大量的存在，因此会污染地球的环境，并且由于其形态不同，也导致了不同的环境都会被污染。很多有机污染物都会导致严重的疾病，比如致癌和致突变，还可能导致一些比较严重的诸如糖尿病等。生物体内会自然分泌一些与有机污染物结构性质相似的激素，因此这些有机污染物会扰乱生物体自身的内分泌系统，会导致神经失调，发育紊乱，由此可以看出，有机污染物对人体健康和社会环境都有极大的危害。

1.2高级氧化技术简述

目前在处理废水中的有机污染物，最常用的技术使高级氧化技术（advanced oxidation process，AOPs），也是极具应用前景的处理废水中有机物的方法之一。AOPs 的关键由外界光能等能量和外界O₃、H₂O₂等物质持续的输入，经过复杂的物理化学过程，产生了强氧化性的羟基自由基(OH·)，由此物质氧化有机污染物，使其变成二氧化碳，水，无机盐等。而此物质几乎可以氧化废水中的各种有机污染物质，是因为其羟基自由基的氧化电位高达2.8v。 区分高级氧化技术的方法也是由此而得来的，是根据其中羟基自由基的产生机理大部分研究以此作为分类。这些技术有些已经用于小规模的处理废水。高级氧化技术最重要的是关于实用化的研究方向，但是在研究中，还是存在着一些缺点，成本较高并且能耗也较高。羟基自由基是高级氧化技术最重要的特点，但是羟基自由基对三嗪类物质的降解效果一般，并且传统的一些高级氧化法，对难降解有机物的处理能力也是有限制的

1.3 选题目的及意义

目前采用了以硫酸根自由基为主的新型氧化技术可以更好的处理难降解有机污染物，并且可以处理更多传统的高级氧化技术无法处理的有机物。过硫酸盐在常温下的性质比较稳定，因此需要其他的活化方法才能提高降解有机污染物的速率，目前应用比较多的是光，电，催化剂，微波，加热等作用。通过这些活化作用可以产生硫酸根自由基，此物质具有强氧化能力，可以有效地降解有机污染物。硫酸根自由基同羟基自由基类似，具有强氧化性，但是硫酸根自由基的存活时间更长，可以和需要降解的有机污染物进行充分的接触 ，并且过硫酸盐还具有其他的优点，水溶性好，不挥发所以对于地下水中的废水处理有更好的应用。 硫酸根离子的产生是通过过硫酸盐的活化，以上介绍过的活化方式中，热活化技术的操作较为简单，在活化过硫酸盐技术中被重点的研究，本文最后重点介绍了几种热活化过硫酸盐处理有机污染物的实验，并且给出了两种实验案例。

1.4 过硫酸盐反应机理

过硫酸盐的反应机理主要在于活性自由基的特点及与污染物反应机理，过硫酸盐活化会产生硫酸根自由基，硫酸根自由基因为具有强氧化性，能够有效地降解多种有机污染物，在PS活化体系中，硫酸根自由基是最常见的一种，此外，还包括了·OH，这是因为 硫酸根自由基会氧化 OH-或 H₂O 反应生成·OH（见式 1、式 2）（某些体系中主要活性自由基可能还包括超氧自由基等，在此不再赘述）SO₄·- H₂O HSO_-4→ ·OH （1）SO₄·- OH- SO₄^2-→ ·OH（2）。研究表明，硫酸根自由基的标准氧化还原电位（2.5-3.1 V）与·OH 相近（2.8 V）。在中性条件、酸性条件下，硫酸根自由基的氧化还原电位比·OH 还要高，多数有机污染物可被硫酸根自由基完全降解。硫酸根自由基的存在寿命（（3-4）×105 s）较·OH 长（2×10-8 s），稳定性更高，增大了与污染物接触的反应机会。此外，过硫酸盐阴离子比 H₂O₂更稳定，故它可以在环境介质中传递更长的距离，故在原位修复期间，硫酸根自由基氧化过程可优于·OH（基于过氧化物）氧化过程。硫酸根自由基对有机物的氧化降解具有选择性，而·OH 对有机物一般不具有选择性：硫酸根自由基与下列物质的反应优先级为：非芳香碳碳双键有机物gt;含芳环上的π电子物质gt;含α-H 物质gt;含非α-H 物质，硫酸根自由基与π电子的作用能力更强，而与 α-H 的作用能力低于·OH。根据硫酸根自由基的选择性和·OH 的无选择性，二者可结合为具有更大氧化能力的双氧化系统，由此产生了一些新型联合活化方式（如与 Fenton 法联用），硫酸根自由基选择性降解含供电子基团的物质，而·OH可以非选择性降解具有吸电子基团的物质，从而可以有效提高对有机污染物的处理效率。两种活性自由基与有机物的作用机理也不完全相同。在硫酸根自由基和·OH 与有机物作用机理研究中，针对特定污染物逐步形成了电子转移、氢提取以及加成三种基本观点，与芳香类化合物反应主要是通过电子转移方式进行，而与醇、醚、脂类化合物的反应主要是氢提取反应，与烯烃类化合物主要是通过加成的反应方式。此外，Mousset 等用电子Fenton 法证明了通过对卤素原子进行取代的第四种·OH 攻击模式。但·OH 更倾向通过与碳碳双键加成或夺氢反应来实现氧化，而硫酸根自由基更倾向于通过电子转移形成有机自由基来实现氧化过程。原物质更难降解甚至毒性更大的中间体；过硫酸盐氧化污染物的同时会残留硫酸根离子和氢离子；使用不同活化方法也会带来不同影响，如过渡金属活化可能会引入金属离子等二次污染，而碱活化也可能使环境本底 pH 发生变化。在实验过程中不能只关注目标物质的去除效果，要对反应过程中的有毒副产物、残留物进行监测分析并消除其不良影响。活化过硫酸盐技术可去除大部分污染物质，但对于某些污染物去除效果不理想，而且对于不同污染物去除程度也有所区别。任何方法都有其适用范围，应根据经济预算和处理效果合理选择。随着科技的发展进步，活化过硫酸盐的方法将更加丰富，氧化过程中的降解机理研究也将更加深入，应用范围也逐渐扩展至土壤、废气、难降解有机废水及饮用水的深度处理等各个领域，活化过硫酸盐高级氧化技术将在环境污染治理的各个领域表现出更加显著的优越性。自由基的能量诱导机制相同。与单独 US 相比，通过 US/PS 处理全氟辛酸氨（APFO），其降解率和脱氟率均有所提高。用 US/PS 体系降解柴油烃，酸性条件和高 US 功率促进降解；通过 US 引发的热量在有效激活 PS 过程中发挥了重要作用，硫酸根自由基发挥的作用要比·OH 更大。US/PS 体系中影响因素包括 US 频率、PS 剂量、初始 pH 和空化气体种类等。较高 US频率下体系产生的自由基数量增加；PS 剂量不是越多越好，当剂量过大时，反应效果不升反降；比热大的空化气体更有利于空化气泡的崩溃，由空化效应获得的声化学效应越大，单原子气体比双原子气体、杂原子气体更适合作为空化过程的气源。

第2章 高级氧化技术

2.1 等离子体高级氧化技术

等离子体一般被称之为第四态物质，是因为在继固态，液态，气态之后。其含有自由基，激发态原子，分子，离子，是由电离的导电气体组成。等离子体高级氧化技术是利用等离子体放电而产生物理化学反应的原理，在废水中形成诸如氢离子，氧离子，氢氧根离子还有其他强氧化性的H₂O₂，O₃等的物质。其降解有机污染物物的作用是伴随着紫外线辐射，超声波，高能电子轰击共同作用。等离子体高级氧化技术也被称之为是同臭氧高级氧化，光，超声催化等多种氧化方法的组合。其优点最为突出的是处理时间短，处理效率高，不产生二次二次污染等优点。热平衡等离子体中处于热平衡状态时，其电子和其他粒子温度相当。当电子和其他粒子的温差变得巨大的时候，就是在处于非热平衡等离子体中。电子的温度可以很高，但是其他粒子以及整个离子通道中平均温度只有300-1000k。等离子体技术中，低温处理时一种最具有前景的方法，低温等离子体处理废水时，会被多种因素影响，最常见的是放电电压，溶液初始浓度，pH等因素。想要释放等离子体现象，只有施加电压超过临界电压才可以。在发生等离子体的过程中，会产生活性粒子，这些粒子具有强氧化性，起到主要降解作用。等离子体高级氧化技术还有待于进一步的研究，其稳定性较差还是一个重要的问题，需要加强与多种高级氧化技术的联合应用，获得最佳的组合工艺。

2.2 太阳光催化氧化技术

太阳光催化氧化技术是一种具有广谱效应的新型的环保节能技术，太阳光是一种清洁能源，半导体在太阳光的照射下，会吸收光子产生光生电子和空穴对，光生电子与催化剂表面的溶解氧反应生成超氧负离子（O₂·），而空穴则与溶液中氢氧根离子和水反应生成羟基自由基(OH·)，超氧负离子和羟基自由基具有强氧化性，可将有机污染物氧化生成 CO₂和H₂O^[1]。太阳光催化氧化技术由于利用能源的原因，具有处理成本低的优点，因为在其规模化处理废水的过程中不需要消耗药品，在高级氧化技术领域具有很广阔的前景。太阳光催化氧化的原理主要是利用太阳光谱中的紫外部分你能够降低半导体催化剂的带隙能，因此目前研究主要在于如何利用太阳光谱和提高太阳能效率，以及研究更好的催化剂。然而太阳光催化具有能源利用的效率很低的情况存在，经过研究，主要原因可能在于太阳光催化剂最简单能利用的是存在于紫外线中的能量，但是太阳光中大部分能量是以红外线的形式存在的。还有一种原因是太阳光利用光能的效率非常低，所以需要合适的太阳光催化剂，催化剂有悬浮态和固定态两种，在光催化反应器中，为保持固有活性，需要以悬浮态来存在，然而过多的悬浮粒子，阻挡了光线的吸收，影响了光线的辐射强度，并且催化剂分离时也极为困难，因此关于太阳光催化氧化技术中，将催化剂固定在光反应器上，是主要的研究方向^[2]。

2.3高级氧化法复合/耦合处理技术

单一的高级氧化方法只能处理那些成分比较简单的废水，然而实际上的大部分的废水成分都相当复杂，因此有时候单一的高级氧化技术无法顺利降解实际上存在多种有机污染物的复杂废水。而对于此种情况，可以将不同的高级氧化技术结合起来共同处理，这种方法称之为复合或耦合技术。单一的高级氧化法受到了羟基自由基浓度的影响，处理时间会延长，很难满足实际上复杂废水的处理要求，可以采用两种以上的高级氧化方法，而这两种高级氧化方法可以产生更多的羟基自由基，由于是不同的高级氧化技术产生的，因此可以互相强化来提高羟基自由基浓度，可以提高处理废水的效率和复杂程度，在高级氧化技术的实用领域具有广阔的前景。

2.4 本章小结

高级氧化方法目前来说有两种不同的重要的研究方向。其中一种就是关于技术革新的高级氧化方法，最重要的就是开发新型高效节能的方法。在溶液中形成强氧化性物质的高级氧化技术称之为等离子体高级氧化方法，是一种非常高效的废水处理方法。如果要降低能耗，那么可以采用太阳光催化氧化的方法，既不消耗外界的诸多化学药品，可以非常显著的降低成本。^[3]这几种高级氧化方法具有重要的前景。另外一种重要的研究方向是对高级氧化技术的实用工艺进行改进，其中高级氧化方法复合/耦合处理技术是非常重要研究方向。AOPs 复合处理技术通过改进，可以达到降低成本，提高速率的目的，改进的方法是通过不同 AOPs 之间相互强化作用^[4]。上面就是对不同的高级氧化技术做一些简单的介绍，这些高级氧化技术都是建立在产生羟基自由基的机理上，不同之处在于其产生羟基自由基的方法不同。

以上介绍了三种不同的高级氧化技术，皆为传统的产生羟基自由基，利用强氧化性来处理废水的方法，前两种方法产生羟基自由基的方法均有不同，一种是通过等离子体放电一种是通过太阳光催化氧化，其中太阳光催化氧化需要有光催化剂，第三种只是一种处理综合废水的方法，是利用其他高级氧化方法组合而来，因为有很多废水具有很多复杂的有机污染物，并不是一种单一的高级氧化方法可以处理的。这里列举的高级氧化技术只是众多高级氧化技术的几种，多数高级氧化技术具有处理速率快，降解效率高，适用范围广等优点，在废水处理方面是很有前景的方法。然而目前的高级氧化技术依然有着不少的缺点，成本较高，能耗较高，总体来看，高级氧化技术未来发展方向主要集中在：（1）开发高效的高级氧化法，其中等离子体氧化技术和太阳光催化技术有望得到突破；（2）完善复合高级氧化技术；（3）高级氧化方法的扩大化应用。

第3章 过硫酸盐活化方法（热活化除外）

3.1过渡金属活化

在常温下，过渡金属可以对过硫酸盐进行活化，从而产生硫酸根自由基，Fe² ，Co² ，Ti³ ，Cu² ，Ag ，Mn² 均可称之为过渡金属，因为他们都可以活化过硫酸盐，由于用 Fe² 活化 P过硫酸盐容易出现类似传统 芬顿反应中自由基淬灭（过量的 Fe² 会快速清除 SO₄·-）造成 过硫酸盐的浪费，因此零价铁活化等非均相反应体系迅速发展起来。氧化铁可以降解一些诸如硝基苯胺的难降解有机污染物， Fe₃O₄与PS 反应后表面上的Fe² 逐渐转化为 Fe³ ，重复使用四次后降解效率降低。虽采用合成铁氧化物(Fe₂O₃，Fe₃O₄等)的非均相反应体系可有效克服均相体系的缺点，但天然半导体铁矿（NSMs）则因原料易得、环境友好等优点比合成铁氧化物更具优势^[5]。为了用于研究不同的污染物的降解，需要将天然半导体铁矿用作高级氧化技术中的非均相催化剂。赤铁矿（HM-NSM）活化PS 降解除草剂效果显著，赤铁矿 与过硫酸盐联用体现出高度协同的特点。过渡金属活化过硫酸盐具有高效，经济的优点，然而过渡金属有很多不同的种类，由于一些其他的原因，很多金属元素对于可以进行过硫酸盐的活化，但却不能进行实际的应用，因此选择合适的过渡金属也是过渡金属活化过硫酸盐方法中的重要一环。铁元素是最常用来作为过渡金属的，因为其价格便宜并且简单易得。

3.2活性炭活化

活性炭是一种经济易得的材料，而利用活性炭来活化过硫酸盐是一种非常高效的活化过硫酸盐的方法。活性炭经常用做催化剂，有很多不同的类型，比如颗粒活性炭，粉末活性炭和活性炭纤维等等，活性炭的优点很多，最明显的是其吸附性能非常好，活性炭活化过硫酸盐的反应是在 AC 表面活性位点上发生的（公式 8、9）。AC surface-OOH S₂O₈^2- →SO₄·- HSO ₄ - AC surface-OO· （8）AC surface-OH S₂O₈2- →SO4·- HSO₄- AC surface-O· （9）。在活性炭活化过硫酸盐体系中，碳性材料有很好的导电性，是非常理想的过硫酸盐活化材料，也与其表面基因的催化性能有关系。在活性炭活化过硫酸盐体系中，活性炭的投加量，过硫酸盐浓度，pH，水质背景等对于有机污染物的去除率有很大的影响。一般来说，体系中对于污染物的氧化是发生在活性炭的表面的，提高活性炭的用量可以更有利于去除有机污染物，但同时过硫酸盐浓度也不能很低，否则会影响对于有机物的处理效果。活性炭可以在较低的温度下去除有机污染物，降低反应的活化能，而且还可以重复的回收利用，回收性能同活性炭的粒径有关系，较大粒径的活性炭具有更好的回收性能，但是粒径小一些的活性炭会具有更好的活化效果，因此对于活性炭的选择也要从实际应用方面来考虑

3.3电化学活化

电化学活化过硫酸盐体系中，降解作用与其他活化过硫酸盐体系不同，其他的活化过硫酸盐体系中，降解有机污染物的只有硫酸根自由基一种，然而电化学活化过硫酸盐体系中，与硫酸根自由基同时存在的还有电化学的降解作用。而其处理废水时的影响因素包括pH、温度、电流密度等。这些影响因素里，电流密度和过硫酸盐浓度的增加，初始pH的降低，有机污染物的降解率也随着增加。但是电流密度不是越大越好，经过研究发现如果要的到最好的去除效果，不能一直增加电流密度，电流密度需要保持一个特定的值。在电化学活化过硫酸盐体系中，还有些重要的因素，包括了电解质和电极材料的选择。不同的电极材料会产生不同的离子，从而达到不同的降解效果。比如当使用铁电极时，反应中会产生 Fe² ，此时 PS 的活化是电化学和 Fe² 共同完成的，且 Fe² 在体系中可循环再生。而另一种BDD的电极，氢氧根离子时最主要的活性分子，硫酸盐溶液作为它的电解液，经过电化学的作用可以产生过硫酸盐，也因此会带来很好的降解效果。

3.4微波活化

微波活化过硫酸盐体系与其他的活化机理有不同之处。 在微波活化中，可以实现快速均匀的加热，而这是建立在分子水平的加热上，在分子水平上加热可以有效的降低了反应的活化能，而产生硫酸根自由基的方法是过硫酸盐吸收微波。在微波活化过硫酸盐处理难降解有机污染物的体系中，对于污染物的降解效果有影响的因素包括了微波功率，过硫酸盐的浓度，污染物的初始浓度和pH等，而经过大量的资料研究显示，不同的影响因素之间对于污染物的降解有着不同的影响。微波功率是微波活化过硫酸盐体系的重要影响因素，微波功率越大，污染物的降解效果也相应的越小，而pH对于污染物的去除影响不大，污染物的初始浓度几乎不会影响最后的去除率，对于过硫酸盐浓度来说，从零开始增加时会使污染物的去除率有着明显的提高，但是若是达到了某一个特定的值，再继续增加过硫酸盐的浓度也无法改变污染物最后的降解效果^[6]。但是总体来说，微波活化过硫酸盐体系对于大部分有机污染物有着高效明显的去除效果，但由于能耗较高以及成本过高的问题无法普及使用，这也是大部分活化过硫酸盐方法的缺点之一。

3.5超声波活化

超声波活化 PS(US/PS)是利用超声波的空化作用，空化作用是超声波的一种声学现象，通常会在液体介质中产生，是应用于活化过硫酸盐的主要作用机理。声波的传播使得介质分子周围会产生交替的正负压，而正是由于这些交替的正负压从而形成空化泡，空化泡崩溃时产生的高温与高压可以使的过硫酸盐产生硫酸根自由基，从而完成对于污染物的降解处理。空化作用会受到超声波频率，声强，温度的不同因素的影响。并且超声波也可以单独在水处理中对部分的有毒物质进行降解处理，运用超声波来对过硫酸盐进行活化可以大大的增加过硫酸盐产生硫酸根自由基的速率，从而增强对污染物的处理效率，并且应用超声波可以有效地防范由于废水处理技术给环境造成的二次破坏，在超声波活化过硫酸盐体系中，pH，超声波功率和反应时间均会对污染物最后的处理效果有影响。

3.6光活化

光（紫外/UV）活化主要是利用紫外线来活化过硫酸盐（UV/PS），对于光活化过硫酸盐的研究很早就已经开始进行了，太阳光也可以进行。在周玉璇等^[7]对于UV活化过硫酸盐降解2_氯乙基_醚的实验研究中可以看出，在此体系中，过硫酸盐投量，pH以及污染物的浓度依然是影响反应结果的重要因素，在其研究中，当过硫酸盐的投加量在20mmol/L时，污染物的降解效果达到了最大值78％，显然增大过硫酸盐的投加量可以有效地影响污染物的去除率，在pH的影响实验中，发现酸性条件下对于污染物的去除有着更为显著的效果。在苏荣葵等^[8]所进行的光活化体系降解布洛芬的实验中，还进行了氯离子对于实验是否有影响的假设，在实验时向溶液中加入了氯化钾，可以发现随着氯化钾的投加量不断地提高，会产生氯自由基从而使得反应地速率降低，可以得出结论，在光活化过硫酸盐的实验当中，氯离子会对布洛芬地降解有着抑制地效果因此某些无机离子也可以对反应地结果产生影响。

3.7碱活化

在以上各种的过硫酸盐活化体系中，pH 几乎都对其污染物的处理效果有影响，而影响的不同主要在于产生硫酸根自由基的方式不同，在研究中发现若要使过硫酸盐体系中产生的自由基主要是硫酸根自由基，pH应该保持在7以下，既保持在酸性或中性的条件下^[9]。而碱活化的方法主要原理则是使pH保持在强碱性的条件下，这样硫酸根自由基会同氢氧根离子反应生成·OH，这是在碱性条件下降解污染物的主要自由基。由于有着强碱性的条件存在，所以主要活性自由基可能还包括活性氧自由基（·O₂^-）等。该活化方式已用于地下水原位化学氧化（ISCO）和污泥处理。Santos 等^[10]用碱活化 PS进行 ISCO 消除地下水中的六氯环己烷异构体（HCHS）和其他氯化有机化合物（COCs）；COC 和 PS 的浓度变化遵循一级动力学反应，在整个反应时间内将 pH 保持在 12，以保证零级碱度。Lee 等^[11]使用碱活化 PS 处理废活性污泥，以提高其脱水性，在 NaOH/PMS，NaOH/PDS，KOH/PMS 和 KOH/PDS 四种体系中，通过 KOH/PDS 处理污泥脱水性最高。碱活化过硫酸盐体系同其他方法的不同就在于，其必须保持在强碱性的条件下，对pH的要求很高，pH也是其最主要的影响因素，因此，碱性越强，对于碱活化来说，降解有机污染物的效率也就越强。

3.8其他方法

除了以上介绍的几种不同的过硫酸盐活化方式，还有很多其他可以令过硫酸盐产生硫酸根自由基的方法，单一活化方式还包括 过氧化物活化，醌类、γ 射线活化，酚类、酮类等有机物活化 PS 等。除了单一的活化方式，其他诸如几种方法共同处理污染物的方式也随着研究的进行不断地发展。同传统的高级氧化技术类似，废水中更多的是各种各样的复杂的有机污染物，因此也导致了比起一种活化方式单独进行，几种方式联合进行废水处理可以得到更好的效果。

3.9本章小结

活化过硫酸盐技术近年来在实验研究过程中取得了较大进展，比起传统的高级氧化技术，活化过硫酸盐技术具有无可替代的优点，处理废水的效率也大大的提高，在介绍过的几种活化法中，各自具有不同的优点与缺点，其中光活化，超声活化以及微波活化是最为绿色环保的技术，但操作难度以及成本都比较大，能耗也较高，经济负担重，而过渡金属活化以及活性炭活化操作简单，但处理效果却相比其他有着些许差距，所以在实际的水处理过程中，应该从实际出发来选择某种或多种活化过硫酸盐方式同时进行，以达到对污染物最好的处理效果。虽然活化过硫酸盐技术作为新型高级氧化技术有很多优点，但是这项技术也有一些其他的问题，例如实际应用中很多技术不能大规模的展开，只能在实验室进行，还有就是可能在处理某种污染物时会产生其他对环境有影响的物质，因此关于此项新型技术还需要更多的研究。

第4章 热活化过硫酸盐

4.1反应特点

热活化过硫酸盐使 PS 内 O-O 断裂的方法是通过热产生能量，从而产生 SO₄·-，量子产率为 2，所需活化能高于 140.2 kJ/mol，影响其活化效率的因素有温度、pH、PS 浓度及离子强度等。在热活化过硫酸盐体系中，温度是最重要的影响因素，不同的温度下，很多污染物的降解速率不同，一般来说，提高温度会提高污染物的去除速率，但是并不是温度越高，污染物的降解率就会越高，关于温度和污染物降解速率，Tan 等^［12］认为过硫酸盐的分解速率与温度之间符合 Arrhenius 公式。

4.2实验方案对比

4.2.1热活化过硫酸盐降解普萘洛尔的实验

普萘洛尔，用于治疗多种原因所致的心律失常，作为β 受体阻滞剂，目前来说应用十分广泛。在马京帅等^[13]的研究中，对于水中的普萘洛尔，探究了过硫酸盐的初始浓度，pH，温度以及水体成分四个因素对于污染物降解速率的影响。