PDS（過硫酸鹽）綠色高級氧化污水處理技術主要用化工、制藥、石化、印染、焦化、新材料等企業高難度污水處理。相比芬頓與鐵炭微電解相比具有COD去除率高、運行成本低、不投加酸堿、不產生二次危廢等明顯優勢。

PDS（過硫酸鹽）綠色高級氧化污水處理技術反應速度快、適用范圍廣、去除能力強等優點。

一、過硫酸鹽氧化原理

1、過硫酸鹽氧化機理

過硫酸鹽高級氧化技術是通過采用各種活化策略激活過硫酸鹽實現過氧鍵（O-O）的斷裂產生大量具有強氧化性的·SO4-、·OH、·O2-及非自由基O2-來實現污染物高效降解的新型氧化技術。這些活性自由基在去除水中有機污染物時能將有機物徹底礦化為CO2、H2O和無機離子。

與傳統激活H2O2產生·OH的氧化技術相比，基于·SO4-的高級氧化技術具有如下優點：

（1）·SO4-（2.6-3.1eV）的氧化還原電位比·OH（1.9-2.7eV）更高，其氧化能力更強；

（2）·SO4-（-30-40us）具有比·OH（10-3us）更長的壽命；

（3）·SO4-具有更寬泛的pH適用范圍；

（4）·SO4-更具選擇性以及高效性，對有機物更好的礦化效果。

因此，過硫酸鹽高級氧化技術更有利于難降解有機物的污水

過硫酸鹽包括過一硫酸鹽（PMS，HSO5-）以及過二硫酸鹽（PDS，S2O82-），PMS由于結構不對稱，相較于PS更容易被活化。二者在常溫下結構都非常穩定，且都含有O-O鍵。·SO4-就是通過能量和電子轉移反應在PDS或PMS分子中切割O-O鍵而原位產生的。通過O-O鍵斷裂，PDS分子可以轉化為兩個·SO4-，而PMS分子可以變成一個·SO4-和一個·OH。

過硫酸鹽的結構式：

和其他氧化劑自身的特征相比，過硫酸鹽類氧化劑的存儲條件低、成本低廉，而且其氧化過程操作便捷及使用的安全性高。

過硫酸鹽高級氧化技術可作為傳統芬頓技術的替代，以降解水中有機或無機污染物。SO4·-的半衰期為30至40μs，⋅OH的半衰期為10-3μs，SO4⋅-比⋅OH具有更高的氧化還原電位，可以降解大多數有機物。

2、光活化基本原理

光活化過硫酸鹽氧化原理主要涉及光生空穴對過硫酸鹽的活化作用。在光照下，過硫酸鹽吸收光子能量，形成激發態的過硫酸根離子。這些激發態的過硫酸根離子隨后通過一系列反應，產生高活性的硫酸根自由基（SO4-·）。這些自由基具有極強的氧化能力，可以進一步參與氧化反應，如氧化有機物質。

過硫酸鹽分子在光照下吸收光子能量，形成激發態。激發態的過硫酸根離子與溶液中的其他物質（如水分子或氫氧根離子）發生反應，生成硫酸根自由基和其他中間產物。這些自由基和中間產物進一步與有機物發生氧化反應，將其分解為低毒性或無毒性的小分子物質。

紫外光照射g-C3N4光催化劑活化過硫酸鹽，使過硫酸鹽的過氧鍵發生均裂，產生兩分子的硫酸根自由基。

反應如式：S2O82-+UV→2SO4⋅-

3、復合氮化碳催化劑

復合氮化碳劑是不含金屬的C3N5作為PMS/PDS活化的“綠色”復合催化劑。由于更高的可見光利用效率、更長的光生載流子壽命和更強的PMS吸附，它在可見光驅動的PMS/PDS活化中比目前流行的g-C3N4更活躍。h+、·O2-、SO4·-、1O2和·OH物質讓有機物快速降解。

復合氮化碳劑是一種典型的非金屬聚合物半導體石墨相氮化碳（g-C3N4）因含有六邊形結構的C、N原子環。體系的催化反應提供更多的反應活性位點，具有相對優異的穩定性。氮化碳還具有良好光電性能和抗氧化性能。氮化碳對紫外光和波長小于475nm的可見光均具有良好的吸收效果，同時由于其自身較低的帶隙能E0=-2.7eV。過硫酸鹽并不能直接被可見光激活，在體系中引入氮化碳，其能直接將光能量轉化為光生電子和空穴，促進PS的催化活化產生硫酸根自由基。在過硫酸鹽高級氧化工藝引入可見光，提高了光的利用效率，也提高了過硫酸鹽的催化轉化率，已經激發了的氮化碳導帶中的電子不僅可以激活體系中的氧分子生成∙O2-，過硫酸鹽也可以作為電子受體接受氮化碳表面生成的電子，促進光生電子–空穴對的分離，復合氮化碳催化劑是可見光活化過硫酸鹽高級氧化技術重要載體。

二、過硫酸鹽（PDS）高級氧化技術優勢

與傳統芬頓技術比，PDS的優勢如下：

1、高效氧化能力：PDS高級氧化技術通過產生高活性的自由基，如過硫酸根自由基、羥基自由基等，這些自由基具有極強的氧化能力，能夠迅速與廢水中的有機物發生反應，將其分解為低毒性或無毒性的小分子物質，從而實現對有機污染物的有效去除。

2、廣泛適用性：PDS高級氧化技術不受廢水pH值范圍的限制，可以在較寬的pH范圍內有效工作。這使得該技術能夠適應不同種類的廢水處理需求，包括酸性、中性和堿性廢水。

3、處理效率高：相較于傳統的廢水處理方法，PDS高級氧化技術的反應速度更快。這意味著廢水處理過程中所需的時間更短，提高了處理效率，氧化能力強，去除率在30~50%，最高達60%。

4、運行成本低，噸水運行成本僅是傳統的芬頓處理成本的20-50%。

5、操作簡便：PDS高級氧化技術的反應條件相對溫和，操作過程簡單，易于控制。這使得該技術在實際應用中具有較高的可行性和可靠性。

6、環境友好：PDS高級氧化技術所使用的氧化劑通常不會引入新的污染物或產生二次污染。同時，處理過程中不產生鐵泥等危險廢物。

三、過硫酸鹽高級氧化技術應用領域：

過硫酸鹽高級氧化技術處理效率遠高于傳統的芬頓技術。以下是部分行業試驗數據。

綜上所述，PDS綠色高級氧化污水處理技術在化工、石化、農藥、制藥、新材料等高難度廢水治理中具有廣闊的應用前景。不僅可以有效地降解廢水中的有機污染物，還可以降低運行成本，減少對環境的影響，達到節能減排的目標。（來源：河南海天環境科技有限公司）