利用紫外光和预磁化零价铁活化过硫酸盐强化去除新兴污染物

摘要： 新兴污染物（ECs）在水环境中频繁检出并产生不利影响。本研究采用新型紫外/预磁化零价铁/过硫酸盐（UV/pre-Fe?/PS）工艺处理二级出水（SWE）中投加的四种ECs（800 μg/L土霉素（OTC）和四环素（TC）、400 μg/L磺胺嘧啶（SD）与磺胺二甲嘧啶（SMT））。结果显示：TC、OTC和SMT可在30分钟内完全去除，SD在60分钟内去除率达98.4%；而传统Fe?/PS、预Fe?/PS和紫外工艺在60分钟内对ECs的去除率均低于20%。该工艺的协同因子值（6.1–12.3）显著高于UV/Fe?/PS（2.3–5.4），使降解速率常数提升2.2倍，处理成本降低45%–86%。电子顺磁共振谱及叔丁醇/甲醇淬灭实验证实，该工艺不仅生成更快更多SO???和?OH自由基，且其对SMT的去除贡献增强。通过优化Fe?（0–0.4 mM）和PS（0–0.4 mM）投加量确定最佳组合为0.2 mM。相比US/Fe?/PS、臭氧氧化、VUV/UV/Fe3?和UV/H?O?工艺，该技术对各类ECs的降解速率常数提升1.4–15.8倍，成本降低14.3%–97.9%。在另一组SWE中处理SMT时，其降解速率常数提高1.4倍且成本降低约62%，表明工艺具有跨水体适用性。因此，UV/pre-Fe?/PS工艺对二级出水中ECs的去除兼具高效性与经济性。