[发明专利]预测硫酸根自由基对有机物氧化能力的方法

说明书

本发明公开了一种预测硫酸根自由基对有机物氧化能力的方法，采集现有研究中实验测得的硫酸根自由基与该有机物的二级反应速率常数；根据历史试验中的有机物的耗氧量与有机物的二级反应速率常数进行统计分析，得到硫酸根自由基与有机物二级反应速率常数的关系模型；将待预测有机物的耗氧量代入关系模型中，得到硫酸根自由基与该有机物的二级反应速率常数的预测值，与现有的ksubgt;SO4·–/subgt;值测定方法相比，本发明的检测过程简单、快速、精确度高；测定既不依赖大型仪器设备，也不依赖有机物结构和化学等特性，有效减少了测试成本以及反应条件和物质信息不足对预测结果的影响。

技术领域

本发明涉及反应速率常数的预测评价领域，具体涉及一种预测硫酸根自由基对有机物氧化能力的方法。

背景技术

高级氧化工艺(AOPs)是水处理领域的新兴技术，在处理难降解有机废水领域具有十分广阔的应用前景。其主要包括芬顿技术、臭氧氧化技术和过硫酸盐活化技术等。这些AOPs主要靠产生羟基自由基(HO^·)和硫酸根自由基(SO₄^·-)等高氧化还原电势的物种来氧化处理难降解有机污染物。其中，基于SO₄^·-的AOPs是当今最有前景的原位修复技术：其具有与HO^·相当甚至更高的氧化能力；具有比HO^·更广泛的pH应用范围；具有比HO^·更高的半衰期和稳定性；而且受水体中的天然有机物等竞争组份的影响也较小。

SO₄^·-与有机物的二级反应速率常数是表征SO₄^·-与有机物反应活性的固有参数，具有重要的科学和实际意义。在科学研究方面，测定不仅对于研究基于SO₄^·-的AOPs中有机物降解动力学和降解机制至关重要，而且助益于反应过程中动力学模型的构建，也便于对不同工艺体系的降解效能进行比较。在实际应用中，值大的有机物易在实际中被SO₄^·-降解，可用于评估该有机物在SO₄^·--AOPs处理中的降解效率、优化反应时间和氧化剂投机剂量以及评价基于SO₄^·-的AOPs是否适用于对该类有机物废水的处理；此外，可利用值的大小筛查耐SO₄^·-的有机物，帮助风险清单及优先控制名单的建立。

发明内容

基于此，本发明提出了一种预测硫酸根自由基对有机物氧化能力的方法，有效减少了测试成本以及反应条件和物质信息不足对预测结果的影响。

根据本发明的一个方面，一种预测硫酸根自由基对有机物氧化能力的方法，包括：

测定具有预设pH值的水溶液的溶解氧浓度，作为上述水溶液氧浓度的空白初始值；

通过向上述水溶液中加入亚硫酸氢盐溶液和高锰酸盐溶液，根据上述空白初始值测定硫酸根自由基氧化上述水溶液后的空白耗氧量；

通过将有机物溶解于上述水溶液中，获得待测液；

通过调节上述待测液的pH值至上述预设pH值，获得调节后待测液；

测定上述调节后待测液中溶解氧浓度的样品初始值；

通过向上述调节后待测液中加入上述亚硫酸氢盐溶液和上述高锰酸盐溶液，测定经上述硫酸根自由基氧化上述调节后待测液中的上述有机物后的样品耗氧量；

通过计算上述样品耗氧量与上述空白耗氧量的差值，获得上述待测液内有机物的有机物耗氧量；

将上述有机物耗氧量输入硫酸根自由基与有机物二级反应速率常数的关系模型中，输出上述硫酸根自由基与上述有机物的二级反应速率常数的预测值；