光还原铁离子活化过硫酸盐系统去除水中碘海醇

摘要

过渡金属Fe^(2+)是最经济有效且环境友好的PS活化物质,但是Fe^(2+)易于被氧化而失去活化能力以致Fe^(2+)/PS体系持续效果较差。为了提高Fe^(2+)活化PS氧化降解有机污染物的效率,将碘化X射线显影剂(ICM)的典型代表碘海醇(iohexol)作为目标污染物,研究其在UV/PS、Fe(C_(2)O_(4))^(3–)_(3)/PS、UV/Fe(C_(2)O_(4))^(3–)_(3)/PS和Fe^(2+)/PS这4种高级氧化体系中的降解,考查Fe(C_(2)O_(4))^(3–)_(3)浓度、紫外光强和pH对UV/Fe(C2O4)33–/PS体系中碘海醇降解和PS活化分解的影响,并分析体系中Fe^(2+)浓度变化及其转化率。结果表明:4种高级氧化体系中,碘海醇的氧化分解率分别为83.8%、7.0%、98.8%、69.9%,其中,UV/Fe(C_(2)O_(4))^(3–)_(3)/PS体系能够通过紫外光促进铁离子还原,溶液中对PS起活化作用的Fe^(2+)逐渐释出,对碘海醇的降解最为高效彻底。随着Fe(C_(2)O_(4))^(3–)_(3)浓度的增加,UV/Fe(C_(2)O_(4))^(3–)_(3)/PS体系中PS的分解率不断增加,而碘海醇的降解率却先增加后减少。Fe(C_(2)O_(4))^(3–)_(3)4种不同初始浓度下(20、50、100、200μmol/L),碘海醇降解速率依次为100>200>50>20μmol/L。在UV/Fe(C_(2)O_(4))^(3–)_(3)/PS体系中,Fe^(2+)浓度均是先快速增加后缓慢下降,碘海醇的降解率、PS的分解率以及Fe^(2+)的最高转化率均与光强正相关,与pH负相关。因此,利用紫外光还原铁离子能够极大地提高Fe^(2+)活化PS效率,且体系对于光强、pH等影响因素有较强的适应能力,在水处理高级氧化领域的具有较大的应用前景。