过氧化氢高级氧化技术去除水中有机污染物_张文兵

国外科技过氧化氢高级氧化技术去除水中有机污染物张文兵,　肖贤明,　傅家谟,　盛国英,　闵育顺,　刘光汉(中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室,广东广州510640)中图分类号:X703.1;TU991.2　　文献标识码:D　　文章编号:1000-4602(2002)03-0089-04　　基金项目:广东省自然科学基金团队项目(20003046);　广东省科技创新百项工程资助项目(99B06901G)　　近年发展起来的高级氧化技术(AdvancedOxi-dationProcesses,简称AOPs)把氧化性极强的·OH(氧化还原电位为2.8V)作为氧化剂,能够使绝大多数有机污染物完全矿化或部分分解,因此具有很好的应用前景。过氧化氢由于其氧化性强、安全、易得,故为高级氧化技术中的常用氧化剂,它在一定触媒(如Fe2+、UV等)以及其他氧化剂(如O3)的作用下,可以产生氧化性更强的·OH,使有机物氧化得以降解。而且因过氧化氢的分解产物是水和氧气,故不会产生新的污染物。过氧化氢高级氧化技术的反应体系主要包括Fenton试剂、UV/H2O2、H2O2/O3、UV/H2O2/O3等。1　Fenton试剂Fenton试剂由亚铁盐和过氧化氢组成,当pH值足够低时,在Fe2+的催化作用下过氧化氢就会分解产生·OH,从而引发一系列的链反应。Fenton试剂在水处理中的作用主要包括对有机物的氧化和混凝两种作用[1、2]。Fenton试剂能不同程度地去除水体中的有机污染物,如在处理饮用水中的4种三卤甲烷的动力学研究中发现[3]:对不同浓度的溴仿,当pH=3.5时H2O2和Fe2+的最佳摩尔浓度比为3.7～1.9。不同起始浓度的溴仿在3min时降解率达65%～85%,降解机理符合准一级动力学,氯仿未发生降解。Sheng等[4]对两种阴离子表面活性剂ABS和LAS的去除试验表明,该体系的最佳运行条件为90mg/L的FeSO4、60mg/L的H2O2、pH值为3左右,运行50min后对ABS和LAS的去除率均达95%以上。近期研究表明,利用Fe(Ⅲ)、Mn(Ⅱ)等均相催化剂以及铁粉、石墨、铁锰的氧化矿物等非均相催化剂同样可使H2O2分解产生·OH,达到氧化去除有机污染物的效果[5、6]。当有光辐照(如紫外光)时,Fenton类试剂氧化性能有所改善(尤其是对污染物质浓度较高的水