紫外光活化過硫酸鹽脫色處理甲基橙染料的研究

張 丹，陳博凱，晁 聰，李玉坤，楊書申，炊衣琦，陳彬潔，楊凱峰

（1.中原工學(xué)院能源與環(huán)境學(xué)院，河南鄭州 450007；2.河南省食品安全檢測工程技術(shù)研究中心，河南鄭州 450000）

隨著工業(yè)的飛速發(fā)展，紡織行業(yè)需求快速增加， 大量的水被消耗，據(jù)統(tǒng)計，僅1 kg 紡織品的生產(chǎn)需要使用約200 L 水〔1〕，因而排放的廢水越來越多。根據(jù)2015 年環(huán)境統(tǒng)計年報中工業(yè)行業(yè)廢水排放情況〔2〕，紡織廢水排放量位居41 個工業(yè)行業(yè)中第三，僅次于化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)、造紙和紙制品業(yè)，年排放量為18.4 億t，占重點行業(yè)廢水排放總量的10.1%。紡織業(yè)廢水具有水量大、有機物濃度高、可生化性差等特點，而且成分復(fù)雜，含有大量的染料、印染助劑、無機鹽、漿料、纖維雜質(zhì)等〔3〕，其中染料尤其是偶氮染料用量多、難降解，在環(huán)境中具有持久性，若不經(jīng)過處理直接排放，將會嚴重影響周圍水體、土壤的環(huán)境安全，危害人類健康〔4〕。因此，在廢水排放前，高效去除廢水中染料污染物至關(guān)重要，成為國內(nèi)外研究的熱點。傳統(tǒng)的染料廢水處理方法如：膜過濾、混凝/絮凝法、微生物或酶法、吸附法等，在應(yīng)用中存在吸附、膜過濾方法僅憑分離難以對染料進行有效去除，生物過程通常需要足夠的曝氣、攪拌設(shè)備，投資成本高、預(yù)處理周期長等限制〔5-6〕。

近年來，高級氧化過程（Advanced oxidation processes，AOPs）因其在水和廢水處理領(lǐng)域具有降解效率高、通用性好、環(huán)境友好等優(yōu)點而受到廣泛關(guān)注〔7-8〕，AOPs主要通過反應(yīng)體系原位產(chǎn)生硫酸根自由基（SO4·-）、羥基自由基（HO·）等高活性氧化物種對有機污染物進行氧化去除，其中基于過硫酸鹽的AOPs 產(chǎn)生的SO4·-相比于傳統(tǒng)AOPs 產(chǎn)生的HO·，優(yōu)勢在于：（1）SO4·-半衰期更長，延長與污染物的作用時間；（2）可以在較寬的酸堿度范圍存在；（3）與H2O2相比，過硫酸鹽作為固體氧化劑，具有穩(wěn)定性好，方便運輸、儲存和使用等優(yōu)勢；（4）SO4·-具有較強的氧化能力，氧化還原電位為2.6 V，與HO·接近〔9〕。但是過硫酸鹽在室溫和沒有活化劑的條件下，氧化反應(yīng)通常很緩慢，當(dāng)通過加熱、超聲、光照、過渡金屬、生物炭等方式活化時，過硫酸鹽的O—O 鍵斷裂產(chǎn)生活性氧化物種SO4·-〔10-12〕。其中紫外光活化過硫酸鹽能夠在溫和條件下通過簡單操作實現(xiàn)高效的有機污染物降解，已應(yīng)用到酸性紅37、羅丹明B、亞甲基藍、酸性藍129 等染料污染物的去除〔13-19〕。然而研究多集中在羅丹明B、亞甲基藍等染料及過硫酸鹽的活化方式，而紡織印染廢水成分復(fù)雜，環(huán)境因素如無機陰離子、印染助劑等對染料去除效果影響的研究較少。

本研究以偶氮染料甲基橙為目標污染物，研究甲基橙在紫外光活化過硫酸鹽體系的去除過程，探究甲基橙初始濃度、過硫酸鹽（Persulfate，PS）用量對脫色效果的影響，同時考察紡織印染廢水中無機陰離子（HCO3-、Cl-）、印染助劑〔檸檬酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉（Sodium dodecyl benzene sulfonate，SDBS）〕等環(huán)境因素對染料去除效果的影響，利用自由基猝滅實驗對反應(yīng)的主要自由基種類進行探討。研究有助于理解UV/PS 體系下甲基橙染料的反應(yīng)過程，為AOPs 應(yīng)用于實際紡織印染廢水的處理提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

試劑：甲基橙、甲醇、乙醇、叔丁醇、NaHCO3、NaCl、檸檬酸鈉均購于天津科密歐化學(xué)試劑有限公司，過硫酸鉀購于國藥集團化學(xué)試劑有限公司，SDBS 購于天津百倫斯生物技術(shù)有限公司。實驗所用化學(xué)試劑均為分析純，實驗用水為電阻率18.2 MΩ·cm 的超純水。

儀器：FA2004 型電子天平，上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司；UV1901 型紫外可見分光光度計，上海棱光技術(shù)有限公司；ZQ-GHX-IV 型光化學(xué)反應(yīng)儀，上海爭巧科學(xué)儀器有限公司。

1.2 實驗方法

紫外光活化過硫酸鉀氧化去除甲基橙實驗在光化學(xué)反應(yīng)儀中進行，采用8 套磁力攪拌裝置，搭配8套100 mL 容量的石英反應(yīng)管，汞燈燈源放置在反應(yīng)儀的中心，使每個反應(yīng)管光照均勻。將初始濃度為40 μmol/L 甲基橙模擬染料廢水轉(zhuǎn)移到反應(yīng)管中，加入一定量的過硫酸鉀儲備液，磁力攪拌使溶液充分混合均勻。開啟汞燈輻照并記錄反應(yīng)時間，在不同的反應(yīng)時間用移液器移取反應(yīng)溶液，加入到添加甲醇猝滅劑的取樣管中，避免樣品儲存期間緩慢形成自由基的影響。采用紫外可見分光光度計對反應(yīng)前后溶液中甲基橙的濃度進行分析?；诳刂谱兞糠?，考察甲基橙初始濃度（10～100 μmol/L）、過硫酸鉀投加量（40～800 μmol/L）以及HCO3-、Cl-、檸檬酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉等水體環(huán)境因子（濃度分別為0.05～5.0 mmol/L）對甲基橙去除效果的影響。

1.3 甲基橙分析方法

利用UV1901 型紫外可見分光光度計，以超純水作為參比對照，對40 μmol/L 甲基橙溶液在400～800 nm 波長范圍內(nèi)進行全波長掃描，確定最大吸收波長為465 nm。在465 nm 處分別測定濃度范圍為1～120 μmol/L 甲基橙標準溶液的吸光度，根據(jù)濃度與吸光度的標準曲線方程（y=0.011 8x+0.033 8，線性相關(guān)系數(shù)R2=0.999），外標法定量反應(yīng)前后樣品溶液中甲基橙的濃度。

2 結(jié)果與討論

2.1 甲基橙初始濃度的影響

為探究紫外光活化過硫酸鹽對甲基橙的去除效果，分別考察了單獨過硫酸鉀PS 氧化（CMO∶CKPS=1∶5）、單獨汞燈輻照條件下甲基橙的去除趨勢，結(jié)果見圖1。

圖1 不同反應(yīng)條件下甲基橙的去除趨勢Fig.1 Removal trend of methyl orange under different reaction conditions

由圖1 可知，單獨PS 氧化條件下，當(dāng)自然光光照時間為180 min 時，甲基橙濃度變化（殘余比例Ct/C0）僅降低了4.5%，持續(xù)光照420 min，濃度降低11.6%，表明自然光條件下PS 比較穩(wěn)定，自身氧化能力有限，需要外界條件活化。單獨汞燈輻照時，甲基橙在紫外光下發(fā)生緩慢降解，光照90 min 時甲基橙去除率為14.1%。將反應(yīng)過程中甲基橙濃度隨時間的變化趨勢利用準一級反應(yīng)動力學(xué)模型進行擬合，模型方程見式（1）。

式中：Ct、C0——分別代表反應(yīng)時間為t時甲基橙的殘余濃度和初始反應(yīng)濃度，μmol/L；

t——反應(yīng)時間，min；

k——準一級反應(yīng)動力學(xué)速率常數(shù)，min-1。

利用準一級動力學(xué)方程模型描述反應(yīng)過程，發(fā)現(xiàn)單獨PS 氧化、單獨汞燈輻照條件下甲基橙的反應(yīng)過程均符合準一級反應(yīng)動力學(xué)，且線性擬合相關(guān)系數(shù)R2≥0.984。單 獨PS 氧 化 時，k為0.000 290 min-1；單獨汞燈輻照，不加PS 時，紫外光光照甲基橙反應(yīng)k為0.001 56 min-1；結(jié)果表明單獨PS 氧化和單獨汞燈對甲基橙的去除作用有限。

過硫酸鉀投加量200 μmol/L，不同甲基橙初始濃度條件下，UV/PS 體系反應(yīng)過程甲基橙殘余比例Ct/C0的變化趨勢見圖2。

圖2 甲基橙初始濃度對去除效果的影響Fig.2 Effect of initial concentration of methyl orange on its removal performance

由圖2 可知，根據(jù)甲基橙殘余比例Ct/C0趨勢變化可知，隨著甲基橙初始濃度從10 μmol/L 增大到100 μmol/L，反應(yīng)速度越來越慢。利用準一級動力學(xué)方程（式1）描述不同甲基橙初始濃度的反應(yīng)過程，所得的動力學(xué)參數(shù)見表1。

表1 不同甲基橙初始濃度的反應(yīng)動力學(xué)參數(shù)Table 1 Kinetic parameters under different initial concentrations of methyl orange

由表1 可知，實驗過程均符合準一級反應(yīng)動力學(xué)，R2≥0.964。甲基橙反應(yīng)速率從10 μmol/L 的0.271 min-1降低到100 μmol/L 的0.011 8 min-1，相應(yīng)的半衰期則從2.6 min 增大到58.7 min，反應(yīng)過程受到顯著抑制。染料污染物在UV/PS體系下的降解主要通過兩種途徑〔9〕：（1）吸收紫外光能量直接破壞染料分子的化學(xué)鍵，根據(jù)單獨汞燈輻照實驗結(jié)果，甲基橙的直接光解并不顯著；（2）紫外光輻照活化PS 產(chǎn)生SO4·-，SO4·-在溶液中通過一系列鏈式反應(yīng)生成HO·〔20〕，見式（2）～（4），SO4·-、HO·等活性氧化物種破壞染料污染物分子的化學(xué)鍵，降解染料生成小分子，這是甲基橙去除的主要途徑。當(dāng)過硫酸鉀投加量一定的情況下，在紫外光作用下，體系中產(chǎn)生的活性氧化物種是一定的，隨著甲基橙初始濃度增加，溶液的透光率降低，反應(yīng)所消耗的活性物種隨之增加，因此速率越來越慢。此外以甲基橙初始濃度為40 μmol/L 為例，利用去除一個數(shù)量級（即90%）污染物消耗的能量EE/O（electric energy per order）進行能耗評價〔21〕，經(jīng)計算UV/PS 技術(shù)的能耗包括紫外燈能量和過硫酸鉀消耗，約為63.85 kW·h/m3，低于文獻〔22〕報道的光-Fenton 工藝（100～167 kW·h/m3）、UV/H2O2（76.4～85.7 kW·h/m3）和UV/O3（85 kW·h/m3），體現(xiàn)了UV/PS體系去除甲基橙的優(yōu)勢和應(yīng)用潛力。

2.2 過硫酸鉀投加量對甲基橙去除的影響

不同過硫酸鉀投加量對UV/PS 體系去除甲基橙效果的影響見圖3。

圖3 PS 投加量對甲基橙去除的影響Fig.3 Effect of PS dosage on the removal of methyl orange

由圖3 可知，隨著PS 投加量的增加，n（甲基橙）∶n（PS）從1∶1 變化到1∶20，反應(yīng)速度越來越快。利用準一級動力學(xué)方程（式1）描述不同PS 投加量下甲基橙的反應(yīng)過程，所得動力學(xué)參數(shù)見表2。

由表2 可知，反應(yīng)過程均符合準一級動力學(xué)，R2≥0.947。甲基橙濃度一定時，PS 投加量與反應(yīng)速率呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，反應(yīng)速率從過硫酸鉀投加量40 μmol/L 的0.005 56 min-1逐漸增加到800 μmol/L 的0.159 min-1，相應(yīng)的半衰期則從124.4 min 降低到僅為4.4 min。而且與不投加過硫酸鉀的空白對照實驗結(jié)果（圖1）相比，投加過硫酸鉀能顯著提高甲基橙的去除效果。當(dāng)紫外光光照強度一定時，隨著PS 濃度增加，紫外光活化PS產(chǎn)生更多的活性氧化物種，而且PS 與受光激發(fā)的甲基橙碰撞增多，有利于甲基橙中光生電子向PS 傳遞，從而提高反應(yīng)體系中活性氧化物種的數(shù)量，甲基橙去除速率加快。

表2 不同PS 投加量的反應(yīng)動力學(xué)參數(shù)Table 2 Kinetic parameters under different PS doses

2.3 無機陰離子對甲基橙去除的影響

無機陰離子如HCO3-、Cl-普遍存在于水中，可與高級氧化過程產(chǎn)生的活性氧化物種反應(yīng)，影響活性物種的產(chǎn)生及染料降解轉(zhuǎn)化效能。其中HCO3-作為清除劑，可與SO4·-、HO·發(fā)生反應(yīng)，形成相應(yīng)的二次自由基，見式（5）～（6）；HCO3-還能與S2O82-反應(yīng)形成過碳酸根離子和SO42〔-式（7）〕，因此HCO3-的存在會影響氧化劑過硫酸鹽的穩(wěn)定性。

為探究HCO3-對UV/PS 去除甲基橙的影響，開展了不同HCO3-濃度的實驗，實驗條件為40 μmol/L甲基橙、200 μmol/L 過硫酸鉀，甲基橙殘余比例Ct/C0隨時間的變化趨勢見圖4。

由圖4 可知，HCO3-濃度的變化對甲基橙在UV/PS 體系的去除效果具有影響。利用式（1）擬合得到的動力學(xué)數(shù)據(jù)見表3。

圖4 HCO3-濃度對甲基橙去除的影響Fig.4 Effect of bicarbonate concentration on the removal of methyl orange

由表3 可知，反應(yīng)過程均符合準一級動力學(xué)方程，R2≥0.972。當(dāng)HCO3-濃度從0 mmol/L 增加到0.5 mmol/L 時，k從0.055 9 min-1降低到0.044 1 min-1，相應(yīng)的半衰期則從12.4 min 增加到15.7 min；當(dāng)HCO3-濃度繼續(xù)增加到5 mmol/L 時，反應(yīng)速率反而呈現(xiàn)逐漸增加趨勢，達到0.059 6 min-1，略高于不加HCO3-的0.055 9 min-1。HCO3-傾向于與紫外光活化PS 產(chǎn)生的SO4·-、HO·反應(yīng)，消耗自由基，使得甲基橙去除速率降低；同時由于紫外光條件下可以激活HCO3-，因此HCO3-的存在可能導(dǎo)致碳酸氫根自由基的形成；而且HCO3-的加入，可以改變反應(yīng)溶液的酸堿度，使溶液pH 升高，促進SO4·-、HO·的轉(zhuǎn)化，HCO3-還能直接與過硫酸鹽反應(yīng)生成過碳酸鹽，通過單電子氧化有機污染物〔23〕，這可能是HCO3-濃度進一步增加時，甲基橙去除速率輕微增加的原因。因此，在過硫酸鹽高級氧化工藝中應(yīng)考慮實際印染廢水中HCO3-對氧化劑穩(wěn)定性、染料去除效能的影響。

表3 HCO3-對UV/PS 體系去除甲基橙動力學(xué)的影響Table 3 Effect of HCO3- on the kinetic parameters of methyl orange by UV/PS process

Cl-作為水體中常見的無機陰離子，探究Cl-對UV/PS 體系氧化去除甲基橙效能的影響很有必要?？疾炝瞬煌珻l-濃度對甲基橙去除的影響，反應(yīng)條件為40 μmol/L 甲基橙、200 μmol/L 過硫酸鉀，不同Cl-濃度下甲基橙殘余比例Ct/C0的變化趨勢見圖5，擬合的動力學(xué)參數(shù)見表4。

圖5 Cl-濃度對甲基橙去除的影響Fig.5 Effect of chloridion concentration on the removal of methyl orange

表4 Cl-對UV/PS 體系去除甲基橙動力學(xué)的影響Table 4 Effect of Cl- on the kinetic parameters of methyl orange by UV/PS process

由圖5、表4 可知，低Cl-濃度（0.05 mmol/L）對甲基橙的去除起到輕微促進作用，k從0.054 0 min-1升高到0.058 6 min-1，繼續(xù)增加Cl-濃度，反應(yīng)過程受到抑制，速率越來越低，1 mmol/L Cl-時速率為0.0417 min-1，而當(dāng)Cl-濃度進一步增大到5 mmol/L 時，反應(yīng)速率降低幅度很小，抑制作用變得不明顯。紫外光作為AOPs體系常用的均相活化方法，通過能量輸入有效活化過硫酸鹽產(chǎn)生SO4·-、HO·，Cl-的存在不影響能量輸入，因此Cl-對紫外光的催化活性沒有影響〔24〕，但Cl-會影響反應(yīng)過程自由基的產(chǎn)生。UV/PS 體系去除甲基橙過程中，Cl-的影響呈現(xiàn)雙重作用：低濃度Cl-對甲基橙去除有輕微促進作用，高濃度抑制去除，可能原因是低濃度下Cl-和SO4·-、HO·反應(yīng)生成氯自由基Cl·，見式（8）～（10），作為AOPs 體系的衍生活性物質(zhì)之一，Cl·具有更高的選擇性，因此觀察到輕微促進現(xiàn)象；而當(dāng)Cl-濃度增加時，Cl·會與Cl-發(fā)生反應(yīng)，見式（11），生成低活性的Cl2·-，降低反應(yīng)過程的去除速率。此外，水體中存在Cl-時，Cl-濃度的增加可能會導(dǎo)致反應(yīng)過程出現(xiàn)氯化中間產(chǎn)物，由于氯化中間產(chǎn)物的潛在風(fēng)險，因此AOPs 實際應(yīng)用修復(fù)紡織印染廢水時，應(yīng)密切關(guān)注水體中氯離子的影響。

2.4 印染助劑對甲基橙去除的影響

在紡織印染廢水中，除染料污染物外，印染助劑螯合劑（如檸檬酸鈉）、表面活性劑（如十二烷基苯磺酸鈉SDBS）等的存在同樣不容忽視，對甲基橙去除效能的影響值得探究。研究考察了不同檸檬酸鈉、SDBS 濃度下，UV/PS 體系氧化甲基橙的反應(yīng)過程，反應(yīng)條件為40 μmol/L 甲基橙、200 μmol/L過硫酸鉀，反應(yīng)趨勢見圖6，擬合的動力學(xué)參數(shù)見表5。

表5 印染助劑對UV/PS 體系去除甲基橙動力學(xué)的影響Table 5 Effect of dyeing auxiliaries on the kinetic parameters of methyl orange by UV/PS process

圖6 檸檬酸鈉（a）、十二烷基苯磺酸鈉（b）濃度對甲基橙去除的影響Fig.6 Effect of sodium citrate（a）and sodium dodecyl benzene sulfonate（b）concentration on the removal of methyl orange

檸檬酸鈉的存在會影響甲基橙去除速率，當(dāng)檸檬 酸 鈉 濃 度 從0 mmol/L 增 加 到5.0 mmol/L 時，k從0.054 6 min-1降低到0.023 0 min-1，相應(yīng)的半衰期則從12.7 min 增加到30.1 min。隨著檸檬酸鈉濃度的增加，對甲基橙去除效果的抑制程度越高，這可能與檸檬酸鈉作為一種緩沖試劑，可將反應(yīng)溶液pH 穩(wěn)定在一個范圍有關(guān)。未添加檸檬酸鈉時，過硫酸鉀的活化分解作為一個釋放H+的過程，通過檢測反應(yīng)過程的pH 變化發(fā)現(xiàn)，溶液的pH 降低，而當(dāng)添加5.0 mmol/L 檸檬酸鈉時，由于緩沖作用，反應(yīng)過程pH 變化并不顯著，從而干擾了活性氧化物種的產(chǎn)生路徑，導(dǎo)致去除速率的降低。

十二烷基苯磺酸鈉（SDBS）作為常用的陰離子表面活性劑，在紡織印染領(lǐng)域作為棉織物精煉劑、退漿助劑、染色勻染劑使用，在印染廢水中會產(chǎn)生大量泡沫，阻礙氣體溶解、水體與空氣中氧氣的交換，降低溶解氧含量，影響水體的自然凈化和人工凈化。由圖6、表5 可知，SDBS 的存在同樣會影響甲基橙去除速率，當(dāng)SDBS 濃度從0 mmol/L 增加到5.0 mmol/L時，k從0.054 6 min-1降低到0.035 5 min-1，反應(yīng)速率與SDBS 濃度呈負相關(guān)，SDBS 濃度越高，對甲基橙去除的抑制程度越高，這可能跟UV/PS 體系下SDBS 與甲基橙的競爭作用有關(guān)。紫外光輻照過硫酸鉀活化產(chǎn)生的活性氧化物種如SO4·-、HO·，不僅可以去除甲基橙，還會促進SDBS 的去除，因此SDBS 的存在會消耗UV/PS 體系產(chǎn)生的自由基，降低用于氧化甲基橙的自由基含量，從而降低甲基橙去除速率，導(dǎo)致甲基橙去除速率隨著SDBS 濃度的增加而逐漸降低。此外，與環(huán)境因子檸檬酸鈉對UV/PS 體系去除甲基橙的影響相比，同樣濃度的SDBS抑制程度較淺，例如5.0 mmol/L 檸檬酸鈉時甲基橙的去除相比于未添加條件，反應(yīng)速率k減少57.9%，而5.0 mmol/L SDBS 條件下k減少35.0%，推測可能與檸檬酸鈉、SDBS 的影響方式不同有關(guān)。

2.5 UV/PS 體系自由基猝滅實驗

為探究UV/PS 體系去除甲基橙過程起主導(dǎo)作用的活性氧化物種種類，研究向反應(yīng)體系中投加一定量的自由基猝滅劑乙醇、叔丁醇（0、1.0、2.0、5.0、10.0 mmol/L），考察不同濃度對甲基橙去除的影響，結(jié)果見圖7。

圖7 猝滅劑投加量對甲基橙去除速率的影響Fig.7 Effect of scavenger concentration on the removal rate of methyl orange

由圖7可知，加入1.0 mmol/L乙醇后，k從0.054 9 min-1顯著降低到0.028 8 min-1，隨著乙醇濃度增加到10.0 mmol/L時，k降低到0.011 4 min-1，甲基橙的去除在很大程度上受到抑制。當(dāng)加入叔丁醇濃度從1.0 mmol/L增 加 到10.0 mmol/L 時，k從0.045 9 min-1下 降 到0.035 4 min-1，叔丁醇的抑制效果低于乙醇。乙醇、叔丁醇作為自由基反應(yīng)常用的猝滅劑，研究表明基于猝滅劑與自由基之間的反應(yīng)速率差異，可用于評估自由基的存在可能〔25〕。乙醇與HO·、SO4·-反應(yīng)的二級速率常數(shù)分別為（1.2～2.8）×109L/（mol·s）、（1.6～7.7）×107L/（mol·s），均具有較高的反應(yīng)活性，認為乙醇可同時猝滅HO·和SO4·-；而叔丁醇與HO·、SO4·-反應(yīng)的二級速 率 常 數(shù) 分 別 為（3.8～7.6）×108L/（mol·s）和（4.0～9.1）×105L/（mol·s），認為叔丁醇是非常有效的HO·猝滅劑〔26〕。比較UV/PS 體系加入相同量的乙醇和叔丁醇，乙醇對甲基橙去除速率的抑制效果更顯著，表明紫外光活化過硫酸鉀時，SO4·-、HO·自由基是主要的活性氧化物種，共同對甲基橙的去除起作用；加入乙醇和叔丁醇的抑制作用差異可歸因于SO4·-的相對貢獻?；谔砑?0.0 mmol/L 乙醇、叔丁醇猝滅實驗的反應(yīng)速率，初步估算〔27〕SO4·-、HO·對甲基橙去除的貢獻比例分別為43.7%、35.5%。

3 結(jié)論

（1）相比單獨UV、單獨PS，UV/PS 體系能顯著去除甲基橙，甲基橙初始濃度為40 μmol/L、PS 投加量200 μmol/L時，甲基橙反應(yīng)速率常數(shù)達到0.056 3 min-1；甲基橙去除效果隨著初始濃度的增加或者PS 濃度的降低呈現(xiàn)減小的趨勢。

（2）無機陰離子HCO3-、Cl-對甲基橙去除的影響趨勢不同，隨著HCO3-濃度升高，甲基橙反應(yīng)速率呈現(xiàn)先降低后增加的趨勢，而低濃度Cl-有利于甲基橙去除，高濃度抑制去除效果。

（3）甲基橙去除效果隨著螯合劑檸檬酸鈉、表面活性劑SDBS 的濃度升高而降低，檸檬酸鈉的緩沖作用干擾活性氧化物種的產(chǎn)生路徑，SDBS 與甲基橙存在競爭作用。

（4）通過自由基猝滅實驗可知UV/PS 體系去除甲基橙過程中，SO4·-、HO·是對染料去除起重要作用的活性氧化物種。