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过硫酸氢钾热激发工艺的研究

  常温下过硫酸氢钾盐的氧化能力有限(E°=2.01V),过硫酸盐吸收热能后发生过氧键断裂反应产生氧化能力越高的SO4,经过热激发能够处理环境中难降解有机物。

  有学者利用热激发过硫酸盐对金属切削废液进行氧化处理,研究了反应温度、反应时间、过硫酸盐投加量和pH等因素对处理效率的影响。实验结果表明∶在pH=5、反应温度100℃、反应时间3h的情况下,废液中COD清理率达96.89%。激发过程中产生的硫酸根离子能与废水中的钙、镁离子反应生成硫酸钙和硫酸镁等沉淀。有学者研究了热激发过硫酸盐对废水中联苯胺的降解效率,观察了过硫酸盐种类、投加量、投加次数反应时长和pH等条件对联苯胺处理效率的影响。实验结果表明∶在温度为60℃、pH=6,联苯胺与过硫酸钠的物质的量比为1∶2∶1,反应60min对TOC的清理率达91.4%。结合紫外光谱表征发现激发后的过硫酸钠可将大分子苯胺苯环结构破坏成酰胺或者醇类等小分子物质。

有学者通过研究热激发过硫酸氢钾盐处理杂环氮氧化物抵生素(卡巴多司和奥喹多司)发现,与奥喹多司相比,卡巴多司越容易被热激发过硫酸盐工艺氧化降解,降解的过程主要发生了支链断裂、脱氧及羧基化反应。在反应体系中由于CO3+、HCO3、CT的存在会和溶液中的活性自主基反应,减少体系中活性自主基的数量,使得光降解速率降低。

  综上可以发现,过硫酸氢钾中SO4-自由基具有强氧化能力,对很多难降解有机物有着较好的清理效率,但也存在着一些问题,例如加热成本高昂,SO4·自由基产率低。因此,控制成本,增加SO4自由基产率是其未来的研究关键。