2026年第8期
• 净水技术前沿与热点综述 •
基于过硫酸盐消毒技术的灭活机制、催化体系与挑战
作者:李闻琦,曹影,郭钦,江进
作者单位:广东工业大学生态环境与海洋学院大湾区城市环境安全与绿色发展教育部重点实验室;哈尔滨工业大学环境学院城乡水资源与水环境全国重点实验室
引用本文:李闻琦, 曹影, 郭钦, 等. 基于过硫酸盐消毒技术的灭活机制、催化体系与挑战[J]. 净水技术, 2026, 45(8):1-10,35.
摘要:【目的】 本文旨在系统综述过硫酸盐在病原微生物灭活方面的最新进展,为相关理论深化与工程应用提供科学参考。【方法】 本文首先深入阐释了硫酸根自由基(SO·-4)介导的多靶点协同灭活机制,进而从活化机理、消毒效能和工艺特点等维度系统对比评价了光活化、过渡金属催、碳材料催化及碱活化4种当前主流活化体系,最后全面剖析了目标微生物特性、pH、温度及水质基质对基于过硫酸盐的硫酸根自由基高级氧化技术(SR-AOPs)消毒效能的影响规律。【结果】SO·-4表现出特异性的氧化损伤机制,尤其在去除抗生素抗性基因方面极具优势。各类活化技术在处理病原微生物方面分别显示出独特价值,但也面临水体透光率受限、金属浸出风险或工艺复杂性增加等局限。此外,SR-AOPs的高效灭活性能在不同程度上受到微生物生理结构差异、操作条件及复杂水质基质的制约。【结论】 SR-AOPs兼具高效广谱、抗干扰性强、副产物生成率低等多重技术优势。在全球抗生素抗性广泛传播的严峻背景下,该工艺为阻断新型生物污染风险提供了一种极具潜力的前沿解决方案。未来研究在克服现有活化体系固有缺陷的同时,应深化微观反应动力学与非自由基机制的解析,并重点开展实际复杂水体多菌共存的效能验证及副产物的生态安全评估,从而为其工程化转化奠定坚实基础。
关键词:高级氧化技术;过硫酸盐活化; 硫酸根自由基;灭活机理; 水消毒
基金资助:国家自然科学基金资助项目(52470180、52300004)