氯酚类化合物被广泛地应用于农药、医药、造纸、石油化工等工业,是环境中一类常见的污染物,具有难闻的气味,对皮肤有刺激性且容易被皮肤吸收,并会对生物体产生毒性效应。国内外都是将氯酚类化合物列入优先控制污染物,因此对氯酚类化合物的去除研究具有重要意义。常见的去除方式有物理方法、生物方法、化学方法。物理方法有絮凝、沉淀或利用活性炭、壳聚糖、膨润土等吸附剂吸附;生物方法则是通过筛选、驯化微生物来降解污染物;化学方法一般是采用氧化的方式来达到降解氯酚类化合物的目的,比如超临界湿式氧化法、电化学氧化法等。
高级氧化技术是20世纪50年代发展起来的一种用于处理难降解有机污染物的技术。高级氧化一般指基于具有强氧化性的自由基氧化分解有机污染物的技术。芬顿和类芬顿反应是最常用的AOPs,它们利用Fe2+为催化剂和H2O2反应产生强氧化性的体系要求控制pH值在3.0以下,否则影响自由基产率。为了突破pH的限制,可利用紫外、微波等手段促进·OH的生成,或采用固态的亚铁试剂,这些称为类芬顿反应。氯酚在光芬顿氧化系统中,无论中性和碱性条件下,都有很好的降解效果。SO-4·是AOPs中另一种常用的自由基,SO-4·一般通过活化过硫酸盐(S2O2-8)产生,活化方式一般有加热、紫外光辐射、过渡金属离子催化等。另外,单过氧硫酸氢盐化合物在Co2+作用下也能生成SO-4·。基于SO-4·的AOPs已经在甲基叔丁基醚(MTBE),多环芳烃(PAH)、多氯联苯(PCB)、全氟化合物(PFC)的降解中都有应接触。此外,用于产生SO-4·的S2O2-8易溶于水、不挥发、在通常情况下性质稳定。这些特点赋予基于SO-4·的AOPs独特的优势,近年来越来越引起学术界和工业界的重视。
本研究尝试利用热活化过硫酸钾降解2-氯苯酚,着重研究反应温度、S2O2-8浓度、溶液pH、腐殖酸(HA)以及典型无面阴离子对水中2-氯苯酚降解效率的影响。对于深入理解热活化S2O2-8氧化作用机制,以及为评价利用该工艺处理氯酚类有机废水的可行性提供依据。