氧化處理技術作為物理化學處理技術之一，具有處理效率高、有毒污染物徹底銷毀的優(yōu)點。它已廣泛應用于有毒難降解工業(yè)廢水的預處理過程，并逐漸成為水處理技術研究的熱點。目前的氧化技術主要包括化學氧化、電化學氧化、濕式氧化、超臨界水氧化和光催化氧化。

化學氧化技術

化學氧化技術常用生物處理預處理。通常，有機廢水在催化劑的作用下用化學氧化劑處理以提高其生物降解性，或者廢水中的有機物質被直接氧化和降解以穩(wěn)定它。

1芬頓氧化

這項技術起源于19世紀90年代中期，由法國科學家芬頓提出，在酸性條件下，H2O2可以在Fe2離子[2]的催化下有效氧化酒石酸，并應用于蘋果酸的氧化。長期以來，芬頓的默認原理是使用亞鐵離子作為過氧化氫的催化劑。反應生成的羥基自由基是: Fe2H2O 2—— Fe3OH-？哦，反應大多在酸性條件下進行。

在化學氧化法中，芬頓法在處理某些難降解有機物(如苯酚和苯胺)方面表現出一定的優(yōu)勢。隨著芬頓過程研究的深入，近年來紫外光和草酸鹽被引入芬頓過程，大大提高了芬頓過程的氧化能力。類芬頓氧化法類芬頓反應是一類反應的總稱，其中鐵(ⅲ)、含鐵礦物和其他過渡金屬如鈷、鎘、銅、銀、錳和鎳可以加速或取代鐵(ⅱ)催化H2O2。

研究表明，H2O2可以通過使用Fe3、Mn2和其他非均相催化劑如鐵粉、石墨、鐵和錳的氧化礦物分解成羥基，這種體系之所以被稱為類芬頓體系，是因為其基本反應過程與芬頓試劑相似。如果用Fe3代替Fe2，因為Fe2是立即產生的，所以Fe2減少氫氧化物的機會就減少了，這是可以提高的？羥基的利用效率。如果某些絡合劑(如C2O2-4、乙二胺四乙酸等。)添加到芬頓體系中，可以提高有機物的去除率。

3 Ozone Oxidation

Ozone Oxidation System具有很高的氧化還原電位，可氧化廢水中的大部分有機污染物，廣泛應用于工業(yè)廢水處理。臭氧可以氧化水中的許多有機物，但臭氧與有機物之間的反應是選擇性的，有機物不能完全分解成CO2和H2O，臭氧氧化后的產物往往是羧酸有機物。

臭氧的化學性質極其不穩(wěn)定，特別是在非純水中，氧化分解速率以分鐘為單位[5]。在廢水處理中，臭氧氧化通常不作為單獨的處理單元處理，并且通常添加一些強化措施，例如光催化臭氧化、堿性催化臭氧化和非均相催化臭氧化。此外，臭氧氧化與其他技術的結合也是研究的重點，如臭氧/超聲波法、臭氧/生物活性炭吸附法等。

電化學催化氧化法

該技術起源于20世紀40年代，具有應用范圍廣、降解效率高、能源需求簡單、易于實現自動化操作、應用模式靈活多樣等優(yōu)點。電化學催化氧化不僅可用于難降解廢水的預處理以提高生物降解性，還可用于難降解酚類廢水的深度處理。苯酚在酸堿度、溫度和電流強度為優(yōu)化的條件下幾乎可以完全分解。

濕式氧化技術

超臨界水氧化技術

濕式氧化，又稱濕式燃燒，是處理高濃度有機廢水的有效方法。它的基本原理是在h

光催化氧化技術

是美國的津普羅公司早期開發(fā)并工業(yè)化了濕空氣氧化(WAO)方法。公司采用WAO工藝處理有毒有害的工業(yè)廢水，如烯烴生產廢水、丙烯腈生產廢水和農藥生產廢水。WAO技術是在高溫(125——320℃)和高壓(0.5——20MPa)條件下引入空氣，直接將廢水中的高分子有機物氧化降解為無機物或小分子有機物。

采用濕式空氣氧化技術預處理生產廢水。有機磷去除率高達95%，有機硫去除率高達90%。津普羅的WAO工藝處理效率高，反應時間短。然而，由于該技術要求高溫高壓，所需設備投資大，運行條件苛刻，難以被一般企業(yè)接受。因此，近年來，采用催化劑結合降低反應溫度和壓力或縮短反應停留時間的濕式空氣催化氧化法受到廣泛關注和研究。

2濕空氣催化氧化

濕空氣氧化(CWAO)法是在傳統(tǒng)的濕氧化工藝中加入合適的催化劑，在較溫和的條件下，在較短的時間內完成氧化反應。因此，可以提高降低反應的溫度和壓力，提高氧化分解能力，加快反應速度，縮短停留時間，從而降低設備腐蝕和降低操作成本。

濕空氣催化氧化的關鍵問題是催化劑活性高，易于回收。CWAO催化劑通常分為金屬鹽、氧化物和復合氧化物。根據系統(tǒng)中催化劑的形式，濕空氣催化氧化可分為均相濕催化氧化和非均相濕催化氧化。

均勻濕式催化氧化法。在均相濕式催化氧化工藝中，由于催化劑(主要是金屬離子)是可溶性過渡金屬鹽，這些鹽以離子的形式存在于廢水中，通過引發(fā)氧化劑的自由基反應并在離子或分子水平上連續(xù)再生，催化水中有機物的氧化反應。

在均相濕式催化氧化過程中，催化劑在分子或離子水平上獨立作用，分子活性高，氧化效果好。但是，由于均相濕式催化氧化法中的催化劑以離子的形式存在，很難從廢水中回收再利用，容易造成二次污染。

非均相濕催化氧化。非均相濕式催化氧化是向反應體系中加入不溶性固體催化劑。它的催化作用是在催化劑表面進行的。催化劑的比表面積對有機物的降解率有很大影響。由于固體催化劑的組成類型不同，廢水性質不同，濕式催化氧化的效果也不同。在非均相濕式催化氧化過程中，固體催化劑不會溶解或流失，更容易活化、再生和回收，應用前景非常廣闊。

超聲波氧化法

超臨界水氧化技術是濕空氣氧化技術的一種增強和改進。它于1982年由莫達爾公司成功開發(fā)。其原理是利用超臨界水作為介質氧化分解有機物。

它還以水為主要液相，以空氣中的氧氣為氧化劑，在高溫高壓下反應。然而，改進和提高在于利用水在超臨界狀態(tài)下的性質。水的介電常數降低到與有機物和氣體的介電常數相近，使氣體和有機物完全溶解在水中，相界面消失，形成均勻的氧化體系，消除了濕法氧化過程中存在的相間傳質阻力，提高了反應速率。此外，由于在均相體系中氧化自由基的較高獨立活性，氧化程度也增加了。

超臨界水是有機物和氧氣的良好溶劑。有機物在富氧超臨界水中經歷均勻氧化。它的反應速度非?？臁Ｔ?00——600℃，結構的有機物可以在幾秒鐘內被破壞。反應是完全徹底的。

010-59000

光催化氧化技術是基于光化學氧化技術的發(fā)展。光化學氧化技術是在可見光或紫外光的作用下氧化和降解有機污染物的反應過程。自然環(huán)境中的部分近紫外光(290——400nm)容易被有機污染物吸收，活性物質存在時發(fā)生強烈的光化學反應，從而降解有機物質。然而，由于反應條件的限制，光化學氧化降解往往不夠完全，容易產生各種芳香族有機中間體，成為光化學氧化需要克服的問題。

自凱里等人于1976年 次使用二氧化鈦光催化降解聯(lián)苯和氯化聯(lián)苯以來，光催化氧化技術的研究重點已經轉向以二氧化鈦為催化劑光催化氧化降解有機污染物的方向。

光催化氧化技術結構是一種新型水處理技術，由于二氧化鈦設備簡單、反應條件溫和、操作條件易于控制、氧化能力強、無二次污染、化學穩(wěn)定性高、無毒、價格低廉，具有廣闊的應用前景。聲化學中的

010-59000

發(fā)展使人們越來越關注其在水和廢水處理中的應用。超聲波氧化的動力源是聲空化。當足夠強度(15khz-20 MHz)的超聲波通過水溶液時，在聲波的負壓半周期期間，聲壓的幅度超過液體內部的靜壓，液體中的氣穴核迅速膨脹。在聲波正壓的半個周期內，氣泡將由于持續(xù)時間約為0.1 μ s的絕熱壓縮而再次破裂，破裂時產生約500萬和100兆帕的局部高溫高壓環(huán)境，并產生速度為110米/秒的強沖擊微射流。

用于超聲氧化的設備是磁電或壓電超聲換能器，通過電磁能量轉換產生超聲波。在實驗室中，輻射板超聲波儀器、探針式和NAP反應器被廣泛使用。超聲波氧化反應是一種無污染、綠色的處理技術，應用前景廣闊，條件溫和，通常在室溫下進行，設備要求低。