高级氧化技术在难降解工业废水中的应用.pdf

随着人们对难降解工业废水处理工艺讨论的不断深化，高

级氧化技术在难降解工业废水的处理中得到了广泛应用。由于高级氧

化技术能够提高污水的可生化性，因此高级氧化技术是难降解工业废

水预处理与深度处理的一个重要过程。

1、高级氧化技术概念

高级氧化指的是任何产生以羟基自由基(OH)为目的过程。高级

氧化技术不是指相同的某一种技术，而是构成一个族。羟基自由基(OH)

是目前在水处理领域最强的氧化剂，其氧化还原电位高达2.80V。由

于羟基自由基(OH)具有特别强的氧化性，这使得它能够对难降解有机

物进行肯定的氧化，产生二氧化碳和水。

2、常见的高级氧化技术

目前在难降解工业废水处理中常用的高级氧化技术的最终目

的，都是以产生羟基自由基(OH)为目的，依据其诱发产生羟基自由基

(OH)方法的不同，将其分为Fenton法、臭氧氧化法、湿式氧化法、

电催化氧化、超临界水氧化法等。

(1)Fenton法。

高级氧化技术的Fenton法最早是由英国人Fenton于1894年

创造，Fenton发觉在H2O2中加入Fe2+催化剂能够产生羟基自由基

(OH)，如下式：

通过以上反应式可以看出Fenton法操较简洁，实际工程应用

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过程可操作性强、产生羟基

自由基(OH)速度快等优点。但是，试验过程中也发觉单独的使用

Fenton法会消耗较多的双氧水，由于双氧水的价格较高，使得处理

水的成本增加。由于在反应过程中会产生Fe3+，再加上反应过程残

留的Fe2+，会使出水的色度特别高。因此，为了降低单位出水成本、

提高反应效率，实际工程中常与其他技术组合使用，如和光化学组合

的光Fenton法、与电化学组合的电-Fenton法等。

(2)臭氧氧化法。

臭氧氧化法既是一种高效的消毒技术，又是一种高级氧化技术，

其主要作用原理是臭氧分子与水接触后会产生羟基自由基(OH)。臭氧

氧化法一方面能够对水体起到充氧的作用，一方面能够将难降解的污

染物进行分解以提高其生化性。但是，臭氧分子进入水中后，分解产

生的羟基自由基(OH)量很少，工程中必需和其他技术进行结合，如与

UV结合，与半导体材料结合，与超声波结合等。

(3)湿式氧化法。

湿式氧化法的反应条件较苛刻，它是在高温高压的条件下以大

气中的氧气为氧化剂对废水中的大分子有机物进行降解的过程。湿式

氧化法必需在高温高压的条件下才能发生，对反应器的性能提出了更

加严格的要求。由于发生湿式氧化法的反应器必需具有耐高温、高压

的特点，所以设备的投资较大，处理水的成本较高。为了降低湿式氧

化法的反应条件，近几年也消失了以催化湿式氧化法为代表的高效湿

式氧化法。

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(4)电催化氧化法。

电化学氧化技术指的是在废水中加入电极，对废水进行通电处

理从而产生羟基自由基(OH)等集团对废水进行氧化的方法。该方法不

需要额外的添加催化剂，直接在废水中发生反应，操作也较便利。但

是该技术对设备以及电极的要求特别高，处理不当会产生许多副反应，

从而铺张大量的能耗。

(5)超临界水氧化法。

超临界水氧化法是以超临界状态下的水为介质，在高温高压条

件下对废水中的有机物进行分解氧化的方法。

3、在难降解工业废水中的应用

炼油厂、化工厂、焦化厂等企业都会产生大量的含酚废水，含

酚废水是一种对水环境危害较大的工业废水。工程中一般采纳萃取法、

吸附法等对含酚废水进行处理，但是实际运行效果不佳。为了讨论高

级氧化技术对含酚废水的处理效果，陈思莉等采纳Fenton试剂对自

行配置的含酚废水进行处理，争论了H2O2的投加量、Fe2+催化剂的

投加量、试验反应时间、试验用水的