PDS（过硫酸盐）绿色高级氧化污水处理技术主要用化工、制药、石化、印染、焦化、新材料等企业高难度污水处理。相比芬顿与铁炭微电解相比具有COD去除率高、运行成本低、不投加酸碱、不产生二次危废等明显优势。
PDS（过硫酸盐）绿色高级氧化污水处理技术反应速度快、适用范围广、去除能力强等优点。
一、过硫酸盐氧化原理
1、过硫酸盐氧化机理
过硫酸盐高级氧化技术是通过采用各种活化策略激活过硫酸盐实现过氧键（O-O）的断裂产生大量具有强氧化性的·SO4-、·OH、·O2-及非自由基O2-来实现污染物高效降解的新型氧化技术。这些活性自由基在去除水中有机污染物时能将有机物彻底矿化为CO2、H2O和无机离子。
与传统激活H2O2产生·OH的氧化技术相比，基于·SO4-的高级氧化技术具有如下优点：
（1）·SO4-（2.6-3.1eV）的氧化还原电位比·OH（1.9-2.7eV）更高，其氧化能力更强；
（2）·SO4-（-30-40us）具有比·OH（10-3us）更长的寿命；
（3）·SO4-具有更宽泛的pH适用范围；
（4）·SO4-更具选择性以及高效性，对有机物更好的矿化效果。
因此，过硫酸盐高级氧化技术更有利于难降解有机物的污水
过硫酸盐包括过一硫酸盐（PMS，HSO5-）以及过二硫酸盐（PDS，S2O82-），PMS由于结构不对称，相较于PS更容易被活化。二者在常温下结构都非常稳定，且都含有O-O键。·SO4-就是通过能量和电子转移反应在PDS或PMS分子中切割O-O键而原位产生的。通过O-O键断裂，PDS分子可以转化为两个·SO4-，而PMS分子可以变成一个·SO4-和一个·OH。
过硫酸盐的结构式：
和其他氧化剂自身的特征相比，过硫酸盐类氧化剂的存储条件低、成本低廉，而且其氧化过程操作便捷及使用的安全性高。
过硫酸盐高级氧化技术可作为传统芬顿技术的替代，以降解水中有机或无机污染物。SO4·-的半衰期为30至40μs，⋅OH的半衰期为10-3μs，SO4⋅-比⋅OH具有更高的氧化还原电位，可以降解大多数有机物。
2、光活化基本原理
光活化过硫酸盐氧化原理主要涉及光生空穴对过硫酸盐的活化作用。在光照下，过硫酸盐吸收光子能量，形成激发态的过硫酸根离子。这些激发态的过硫酸根离子随后通过一系列反应，产生高活性的硫酸根自由基（SO4-·）。这些自由基具有极强的氧化能力，可以进一步参与氧化反应，如氧化有机物质。
过硫酸盐分子在光照下吸收光子能量，形成激发态。激发态的过硫酸根离子与溶液中的其他物质（如水分子或氢氧根离子）发生反应，生成硫酸根自由基和其他中间产物。这些自由基和中间产物进一步与有机物发生氧化反应，将其分解为低毒性或无毒性的小分子物质。
紫外光照射g-C3N4光催化剂活化过硫酸盐，使过硫酸盐的过氧键发生均裂，产生两分子的硫酸根自由基。
反应如式：S2O82-+UV→2SO4⋅-
3、复合氮化碳催化剂
复合氮化碳剂是不含金属的C3N5作为PMS/PDS活化的“绿色”复合催化剂。由于更高的可见光利用效率、更长的光生载流子寿命和更强的PMS吸附，它在可见光驱动的PMS/PDS活化中比目前流行的g-C3N4更活跃。h+、·O2-、SO4·-、1O2和·OH物质让有机物快速降解。
复合氮化碳剂是一种典型的非金属聚合物半导体石墨相氮化碳（g-C3N4）因含有六边形结构的C、N原子环。体系的催化反应提供更多的反应活性位点，具有相对优异的稳定性。氮化碳还具有良好光电性能和抗氧化性能。氮化碳对紫外光和波长小于475nm的可见光均具有良好的吸收效果，同时由于其自身较低的带隙能E0=-2.7eV。过硫酸盐并不能直接被可见光激活，在体系中引入氮化碳，其能直接将光能量转化为光生电子和空穴，促进PS的催化活化产生硫酸根自由基。在过硫酸盐高级氧化工艺引入可见光，提高了光的利用效率，也提高了过硫酸盐的催化转化率，已经激发了的氮化碳导带中的电子不仅可以激活体系中的氧分子生成∙O2-，过硫酸盐也可以作为电子受体接受氮化碳表面生成的电子，促进光生电子–空穴对的分离，复合氮化碳催化剂是可见光活化过硫酸盐高级氧化技术重要载体。
二、过硫酸盐（PDS）高级氧化技术优势
与传统芬顿技术比，PDS的优势如下：
1、高效氧化能力：PDS高级氧化技术通过产生高活性的自由基，如过硫酸根自由基、羟基自由基等，这些自由基具有极强的氧化能力，能够迅速与废水中的有机物发生反应，将其分解为低毒性或无毒性的小分子物质，从而实现对有机污染物的有效去除。
2、广泛适用性：PDS高级氧化技术不受废水pH值范围的限制，可以在较宽的pH范围内有效工作。这使得该技术能够适应不同种类的废水处理需求，包括酸性、中性和碱性废水。
3、处理效率高：相较于传统的废水处理方法，PDS高级氧化技术的反应速度更快。这意味着废水处理过程中所需的时间更短，提高了处理效率，氧化能力强，去除率在30~50%，最高达60%。
4、运行成本低，吨水运行成本仅是传统的芬顿处理成本的20-50%。
5、操作简便：PDS高级氧化技术的反应条件相对温和，操作过程简单，易于控制。这使得该技术在实际应用中具有较高的可行性和可靠性。
6、环境友好：PDS高级氧化技术所使用的氧化剂通常不会引入新的污染物或产生二次污染。同时，处理过程中不产生铁泥等危险废物。
三、过硫酸盐高级氧化技术应用领域：
过硫酸盐高级氧化技术处理效率远高于传统的芬顿技术。以下是部分行业试验数据。
综上所述，PDS绿色高级氧化污水处理技术在化工、石化、农药、制药、新材料等高难度废水治理中具有广阔的应用前景。不仅可以有效地降解废水中的有机污染物，还可以降低运行成本，减少对环境的影响，达到节能减排的目标。（来源：河南海天环境科技有限公司）
