什么是高級氧化技術

氧化技能又稱氧化技能，其根底在于運用電、光輻照、催化劑，有時還與氧化劑結合，在反響中發作活性好強的自由基(如HO?)，再經過自由基與化合物之間的加合、替代、電子搬運、斷鍵等，使水體中的大分子難降解物氧化降解成低毒或的小分子物質，乃至直接降解成為CO2和H2O，挨近礦化現在的氧化技能包含化學氧化法、電化學氧化法、濕式氧化法、超臨界水氧化法和光催化氧化法等。

1、化學氧化技能

化學氧化技能常用于生物處理的前處理。一般是在催化劑效果下，用化學氧化劑去處理廢水以進步其可生化性，或直接氧化降解廢水中物使之安穩化。

1.1 Fenton 試劑氧化法

該技能起源于19世紀90年代中期，由法H. J. Fenton提出，在酸性條件下，H2O2在Fe2+離子的催化效果下可有用的將酒石酸氧化，并運用于蘋果酸的氧化。長期以來，人們默許的Fenton原理是運用亞鐵離子作為過氧化氫的催化劑，反響發作羥基自由基式為:Fe2++ H2O2 ——Fe3++OH-+?OH， 且反響大都在酸性條件下進行。

在化學氧化法中，Fenton法在處理一些難降解物(如苯酚類、苯胺類)方面顯示出的優越性。跟著人們對Fenton法研討的深化，近年來又把紫外光(UV)、草酸鹽等引進Fenton法中，使Fenton法的氧化才能增強。

用UV + Fenton法對氯酚混合液進行了處理，在1h內TOC去除率到達83.2%。Fenton法氧化才能強、反響條件溫文、設備也較為簡略，適用規模比較廣，但存在處理費用高、工藝條件雜亂、進程不易操控等缺陷，使得該法尚難被推廣運用。

1.2 臭氧氧化法

臭氧氧化系統具有較高的氧化復原電位，能夠氧化廢水中的大部分污染物，被廣泛運用于工業廢水處理中。臭氧能氧化水中許多物，但臭氧與物的反響是有選擇性的，并且不能將物分化為CO2和H2O，臭氧氧化后的產品往往為羧酸類物。且臭氧的化學性質好不安穩，尤其在非純水中， 氧化分化速率以分鐘計。在廢水處理中，臭氧氧化一般不作為一個單罕見的處理單元，一般會參加一些手法，如光催化臭氧化、堿催化臭氧化和多相催化臭氧化等。此外，臭氧氧化與其他技能聯用也是研討的要點， 如臭氧/超聲波法、臭氧/生物活性炭吸附法等。

有文獻報導: 將臭氧氧化與活性炭吸附相結合可使廢水中的芳烴質量濃度降到0.002μg/L。用臭氧氧化法去除工業循環水中的外表活性劑可有用添加城市污水處理場的凈化度、進步排水的水質，于秀娟等人運用臭氧—生物活性炭工藝去除水中的微污染物也取得了較好的效果。因為臭氧在水中的溶解度較低，怎么地把臭氧溶于水中已成為該技能研討的熱門。

2、電化學催化氧化法

該技能起源于20世紀40年代， 有運用規模廣、降解、能量要求簡略、利于完結自動化操作，運用辦法靈活多樣等長處。電化學催化氧化法既可用于難降解廢水的前處理辦法來進步可生物降解功能，又能夠作尷尬降解酚類廢水的處理技能，在優化的pH值、溫度和電流強度條件下，苯酚能夠簡直的分化。

針對、難降解、的含酚廢水，傳統生物法和物化法現已失去了其優勢，化學氧化法又因其貴重的費用阻止了其推廣運用，電化學催化氧化法越來越遭到人們的喜愛，但其本身也存在一些問題，如電耗，電好資料多為貴金屬，本錢較高及存在陽好腐蝕，輔導其推廣運用的微觀動力學和熱力學研討尚不完善等。

3、濕式氧化技能

濕式氧化，又稱濕式焚燒，是處理廢水的一種行之有用的辦法，其基本原理是在高溫高壓的條件下通入空氣，使廢水中的污染物被氧化，按處理進程有無催化劑可將其分為濕式空氣氧化和濕式空氣催化氧化兩類。

3.1 濕式空氣氧化法

較早研制濕式空氣氧化(Wet Air Oxidation， 簡稱WAO)法并完結工業化的是美國的Zimpro公司，該公司已將WAO工藝運用于烯烴出產廢洗滌液、丙烯腈出產廢水及農藥出產廢水等工業廢水的處理。WAO技能是在高溫(125～320℃)高壓(0.5～20MPa)條件下通入空氣，使廢水中的高分子物直接氧化降解為無機物或小分子物。

運用濕式空氣氧化技能對樂果出產廢水進行預處理，磷的去除率高達，硫的去除率高達90%。Zimpro公司的WAO工藝處理、反響時間短，但因為該技能要求高溫高壓，所需設備出資較大，工作條件嚴苛，難于被一般企業承受，因而合作運用催化劑然后下降反響溫度和壓力或縮短反響停留時間的濕式空氣催化氧化法近年來更是遭到廣泛的注重與研討。

3.2 濕式空氣催化氧化法

濕式空氣催化氧化(Catalytic Wet Air Oxidation，簡稱CWAO) 法是在傳統的濕式氧化處理工藝中參加適合的催化劑使氧化反響能在更溫文的條件下和更短的時間內完結。然后可下降反響的溫度和壓力，進步氧化分化才能，加速反響速率，縮短停留時間，也因而可減輕設備腐蝕、下降運轉費用。濕式空氣催化氧化法的要害問題是易收回的催化劑。CWAO的催化劑一般分為金屬鹽、氧化物和復合氧化物3類，按催化劑在系統中存在的方式，又可將濕式空氣催化氧化法分為均相濕式催化氧化法和非均相濕式催化氧化法。

(1)均相濕式催化氧化化法。

在均相濕式催化氧化法中，因為催化劑(多為金屬離子) 是可溶性的過渡金屬鹽類，這些鹽類以離子方式存在于廢水中，在離子或分子的水平上經過引發氧化劑的自由基反響并不斷地而對水中物的氧化反響起催化效果。在均相濕式催化氧化法中因為催化劑在分子或離子水平上罕見立起效果，因而分子，使得氧化效果較好。但因為均相濕式催化氧化法中的催化劑是以離子方式存在，較難從廢水中收回和再運用，且易構成二次污染。

(2)非均相濕式催化氧化法。

非均相濕式催化氧化是向反響系統中參加不溶性的固體催化劑，其催化效果是在催化劑外表進行，催化劑的比外表積的巨細對物的降解速率影響很大。因為固體催化劑的組成品種及廢水性質的不同，濕式催化氧化的效果也不同。在多相濕式催化氧化法中，因為固體催化劑不溶解，不丟失，活化及收回都較簡略，因而其運用遠景非常寬廣。

4、超臨界水氧化技能

超臨界水氧化技能是濕式空氣氧化技能的和，是由美國MODAR公司于1982年成功的，其原理是運用超臨界水作為介質來氧化分化物。它相同是以水為液相主體，以空氣中的氧為氧化劑，于高溫高壓下反響。

但其與進步之處就在于運用水在超臨界狀態下的性質，水的介電常數削減至近似于物與氣體，然后使氣體和物能溶于水中，相界面消失，構成均相氧化系統，了在濕式氧化進程中存在的相際傳質阻力，進步了反響速率，又因為在均相系統中氧化態自由基的罕見立活性，氧化程度也隨之進步。超臨界水是物和氧的杰出溶劑，物在富氧超臨界水中進行均相氧化，其反響速度很快，在400～600℃下，幾秒鐘就能將物的結構損壞，反響、，使碳、氫轉化為CO2和H2O。

超臨界水氧化技能因為其反響敏捷、氧化而越來越遭到人們的重視，怎么經過催化劑來下降反響的溫度和壓力或縮短反響停留時間是本范疇的一個研討熱門。現在常用的催化劑大多是運用于濕式催化氧化工藝的催化劑，尋覓對超臨界水氧化技能具有廣譜催化功能的催化劑是該技能推廣中的一個難點。

5、光催化氧化技能

光催化氧化技能是在光化學氧化技能的根底上開展起來的。光化學氧化技能是在可見光或紫外光效果下使污染物氧化降解的反響進程。自然環境中的部分近紫外光(290～400nm )好易被污染物吸收，在有活性物質存在時即發作激烈的光化學反響，然后使物降解。但因為反響條件所限，光化學氧化降解往往不行，易發作多種芳香族中間體，成為光化學氧化需求戰勝的問題。

自1976 年Carey 等先先選用TiO2光催化降解聯苯和氯代聯苯以來，光催化氧化技能的研討熱門就轉化到了以TiO2為催化劑的光催化氧化降解污染物這一方向上來。

因為光催化氧化技能設備結構簡略、反響條件溫文、操作條件簡略操控、氧化才能強、無二次污染，加之TiO2化學安穩性高、、，故TiO2光催化氧化技能是一項具有廣泛運用遠景的新式水處理技能。

6、超聲波氧化法

聲化學的開展使人們越來越重視其在水及廢水處理中的運用。超聲波氧化(ultrasonic oxidation) 的動力來歷是聲空化，當滿足強度的超聲波(15 kHz —20 MHz) 經過水溶液，在聲波負壓半周期，聲壓幅值液體內部靜壓，液體中的空化核敏捷脹大;在聲波正壓半周期，氣泡又因好熱緊縮而決裂，持續時間約0.1μs。決裂瞬間發作約5000 K和100 MPa的部分高溫高壓環境，并發作速率為110 m/s 的強沖擊微射流。

超聲波氧化選用的設備是磁電式或壓電式超聲波換能器，經過電磁換能發作超聲波。試驗室內運用較多的是輻射板式超聲波儀、探頭式以及NAP反響器等。超聲波氧化反響條件溫文，一般在常溫下進行，對設備要求低，是運用遠景寬廣的無公害綠色化處理技能。