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水环境中PPCPs的臭氧氧化和高级氧化技术
陈家斌周雪飞张亚雷

(同济大学环境科学与工程学院长江水环境教育部重点实验室,上海200092)

摘要药物和个人护理用品(PPCPs)是最近十年引起关注的一类新型有机微量污染物,其对人
类健康和生态环境安全的影响受到了越来越多的关注。传统的给水处理和污水处理工艺都不能有
效去除水中的PPCPs,因此有必要采用臭氧氧化、高级氧化等工艺进行深度处理。臭氧是选择性氧
化剂,其与PPCPs的反应受PPCPs的基团电子特性和溶液pH的影响;高级氧化技术产生的羟基自

由基·OH氧化能力强,与PPCPs的反应没有选择性,主要包括O3/H2O2、UV/H2O2、UV/TiO2、芬
顿和光芬顿氧化等。这些深度处理工艺的采用受一些因素的限制,同种工艺或不同工艺的组合能达
到更高的去除效率。
关键词PPCPs臭氧氧化高级氧化羟基自由基

TheozoneoxidationandadvancedoxidationtechnologyofPPCPs
inthewaterenvironment
ChenJiabin,ZhouXuefei,ZhangYalei

(KeyLaboratoryofYangtzeRiverWaterEnvironment,MinistryofEducation,
CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering,TongjiUniversity,
Shanghai200092,China)

Abstract:Pharmaceuticalsandpersonalcareproducts(PPCPs)areanewtypeoforganicmicro2
pollutantsconcernedintherecentdecade.Theirimpactonhumanhealthandecologicalenvironmentsafety
receivesmoreandmoreconcerns.Theconventionalwaterandwastewatertreatmenttechnology
can’tremovethePPCPseffectively,soitisnecessarytoadoptozonation,advancedoxidationfor
advancedtreatment.Ozoneisaselectiveoxidant,itsreactionwithPPCPsisinfluencedbythe
electricalcharacteristicsofPPCPsandthepHofsolution.Theoxidbillityofhydroxylradicalis

srong,whichisgeneratedbytheadvancedoxidationsuchasO3/H2O2、UV/H2O2、UV/TiO2、
Fentonandphoto2Fenton.ThereisnoselectivitywhenhydroxylradicalreactswithPPCPs.The
adoptionofadvancedtreatmenthassomelimitation,andthecombinationofthesameordifferent
technologycanachievehigherremovalefficiency.
Keywords:PPCPs;Ozoneoxidation;Advancedoxidation;Hydroxylradical

0前言中存在的报道越来越多,PPCPs在环境中的污染正
近年来,药物和个人护理品(PPCPs)在水环境引起环境工作者的关注[1]。由于传统污水处理工艺
对PPCPs的去除能力有限,如何提高PPCPs去除
教育部新世纪优秀人才支持计划项目(NCET20720627),国家效率成为科学家研究的一个重要方向。
科技支撑计划资助项目(2006BAJ08B10,2006BAJ08B01)。臭氧在饮用水消毒和氧化处理中是广泛使用的

给水排水Vol.35增刊200985
氧化剂,常用来消毒、脱色、除味、去除污染物[2,3],氧反应体系中加入活性炭后,由于在臭氧和活性炭
由于其氧化能力强,对PPCPs的去除受到关注。高表面上产生了羟基自由基,以及活性炭吸附作用,可
级氧化技术(AOPs)是以羟基自由基·OH为主的提高去除率,降低氧化产物的毒性[5]。
氧化剂与有机物的反应。·OH是氧化能力仅次于1.3处理效果
氟的氧化剂,速率常数可达到106～109mol/(L·s),由于PPCPs电子特性不同,臭氧氧化与各种
且跟PPCPs的反应没有选择性。常见的高级氧化PPCPs的反应活性不同,表1列