煤化工反渗透浓水（ROC）含有高浓度盐分和复杂的难降解有机物（主要为腐殖质和芳香族化合物），传统的单独臭氧（O₃）对其矿化效率极低。非均相催化臭氧化（如使用CeO₂）虽然能产生部分·OH，但在高盐、高自由基捕获剂背景的ROC中，催化剂的活性位点容易被占据和钝化，·OH的链式反应效率不高。将微量的过一硫酸盐（PMS）引入催化臭氧化体系，可以起到“四两拨千斤”的强化作用。PMS是一种不对称的过氧化物，其O-O键更易被CeO₂表面的氧空位和Ce³⁺位点活化。PMS的加入，不仅自身产生了SO₄·⁻，其分解产生的中间产物还能作为电子牺牲剂，加速O₃在催化剂表面的吸附和分解，产生更多的·OH。

  本研究以商品CeO₂纳米颗粒为催化剂，在间歇和连续流反应器中，对比了O₃、CeO₂/O₃、PMS/O₃和CeO₂/PMS/O₃四种体系处理煤化工ROC的效能。结果显示，CeO₂/PMS/O₃体系对COD和TOC的去除率，以及UV₂₅₄（代表芳香族有机物）的削减率，均远高于其他三种体系的简单加和，展现了显著的协同增效。EPR测试证实，该体系中·OH和SO₄·⁻的浓度均比CeO₂/O₃体系高出数倍。XPS分析揭示了CeO₂表面在反应过程中发生了快速的Ce³⁺/Ce⁴⁺氧化还原循环，且PMS的加入有效抑制了Ce⁴⁺的累积，维持了表面高比例的活性Ce³⁺，从而持续高效地活化O₃和PMS。

  三维荧光光谱和凝胶色谱分析表明，浓水中主要的大分子腐殖质类物质被高效降解为小分子有机酸，最终出水可生化性得到显著改善。该CeO₂/PMS/O₃增强体系，通过引入微量PMS作为催化剂和助氧化剂，巧妙地打破了高盐复杂水体中催化臭氧化效率低的瓶颈，为工业反渗透浓水的达标处理和循环利用提供了极具应用前景的深度氧化技术。

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