中國報告大廳網訊，2025年，硫酸銨行業在環保和水質處理領域的應用需求持續增長。隨著全球對水質污染問題的日益關注，硫酸銨作為一種重要的氧化劑，在水處理中的應用受到廣泛關注。數據顯示，硫酸銨在水質處理中的應用占比逐年上升，特別是在高級氧化技術(AOPs)中，硫酸銨的應用前景廣闊。本文通過對紫外/過硫酸銨氧化水中有機物的研究，探討了影響氧化效率的關鍵因素，為硫酸銨在水處理中的應用提供了科學依據。
《2025-2030年中國硫酸銨行業市場供需及重點企業投資評估研究分析報告》指出，硫酸銨作為一種強氧化劑，在水質處理中具有重要作用。近年來，隨著水質污染問題的加劇，硫酸銨的應用需求不斷增加。硫酸銨在紫外/過硫酸鹽氧化技術中表現出色，能夠有效降解水中的有機污染物，生成無機小分子物質，達到淨化水體的目的。研究表明，硫酸銨在紫外光的輻照下，能夠生成具有高反應活性的硫酸根自由基(SO₄⁻·)，這種自由基對有機污染物的去除效果顯著優於傳統的羥基自由基(·OH)。
(一)紫外/過硫酸鹽氧化原理
紫外/過硫酸鹽氧化法的原理是通過紫外光(雙波長185 nm + 254 nm)和過硫酸鹽氧化劑的聯合作用，將水中的有機碳轉化為二氧化碳。該方法克服了單純過硫酸鹽氧化效率不高的問題，同時也解決了單純紫外氧化無法用於高濃度總有機碳(TOC)水質的問題。具體原理如下：
185 nm紫外氧化原理： 185 nm紫外光具有較高的能量，能夠直接作用於水分子，引發水的均裂反應，生成活性中間體，如HO⁺、H⁺和水合電子(e⁻aq)。這些活性中間體再與水中有機物發生反應，引起有機物的降解和礦化，降低TOC濃度。
254 nm紫外+過硫酸鹽氧化原理：過硫酸鹽在紫外光的輻照下，O—O鍵吸收光能斷裂，生成強氧化劑SO₄⁻·。SO₄⁻·與有機物的反應具有選擇性，反應速度快，且在中性或鹼性條件下表現出更高的氧化能力，能夠更高效地去除難降解污染物。
(一)185 nm紫外光強衰減特性實驗研究
實驗研究了185 nm紫外光在水中氧化有機物時的光強衰減特性。結果表明，185 nm紫外光在水中被強烈吸收，光強隨著水層厚度的增加而顯著衰減。實驗發現，經過相同有機物濃度且相同水層厚度後，光強衰減比例基本一致。為保證水中有機物氧化的紫外光強不小於初始光強的50%，整個水樣的氧化室直徑應控制在不大於2 mm。
(二)185 nm紫外光氧化有機物特性實驗研究
設計了兩種不同光功率的純185 nm紫外氧化模塊，分別測試其對不同濃度標準溶液的氧化效率。實驗結果表明，紫外氧化模塊I(功率12 W)能夠將TOC濃度不大於4 mg/L的溶液中有機物完全氧化，而紫外氧化模塊II(功率10 W)只能將TOC濃度不大於0.5 mg/L的溶液中有機物完全氧化。兩種紫外氧化模塊對不同濃度鄰苯二甲酸氫鉀溶液的氧化重複性均在10%以內，即使有機物濃度達到無法完全氧化的5 mg/L以上，重複性依然良好。
(三)紫外/過硫酸銨氧化有機物特性實驗研究
設計了紫外(雙波長185 nm + 254 nm)/過硫酸銨氧化裝置，研究了氧化劑流量對不同TOC濃度溶液的有機物氧化影響。實驗結果表明，對於TOC濃度在0~15 mg/L的標準溶液，標準溶液流量0.6 mL/min時，最佳氧化劑流量為6~8 μL/min。在此流量下，氧化誤差控制在3%以下。實驗還發現，氧化劑流量對不同TOC濃度標準溶液的氧化效率和誤差影響特性不同，需要根據具體應用需求進行優化。
通過對紫外/過硫酸銨氧化水中有機物的實驗研究，得出以下結論：
185 nm紫外光在水中氧化有機物時，光強衰減比例基本一致。為保證水中有機物氧化的紫外光強不小於初始光強的50%，整個水樣的氧化室直徑應控制在不大於2 mm。
硫酸銨行業現狀分析指出，純紫外氧化裝置對不同TOC濃度標準溶液的氧化具有良好的重複性，即使標準溶液的TOC濃度達到紫外無法完全氧化的水平。
對於TOC濃度在0~15 mg/L的標準溶液，標準溶液流量0.6 mL/min時，最佳氧化劑流量為6~8 μL/min。在此流量下，氧化誤差控制在3%以下。
氧化劑流量對不同TOC濃度標準溶液的氧化效率和誤差影響特性不同，需要根據具體應用需求進行優化。
隨著2025年硫酸銨行業的發展，其在水質處理中的應用將更加廣泛。通過優化氧化劑流量和光功率，可以顯著提高硫酸銨在水處理中的效率，為解決水質污染問題提供有力支持。未來，應進一步研究硫酸銨在不同水質條件下的應用效果，開發更加高效、經濟的水質處理技術。
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