高級氧（yǎng）化處理技術在工業廢水預處理中的應用（yòng）與發展

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高級氧化處理技術，作（zuò）為物化處理技術中的佼佼者，憑借其高效的處理能力和對有毒（dú）汙染物深度破壞的（de）特性，已在（zài）有毒（dú）難降解工業廢水的預（yù）處理工藝中（zhōng）占據一席之地，成為水（shuǐ）處理技術（shù）研究的新熱（rè）點。該技術家（jiā）族包括化學（xué）氧化法、電化學氧化法（fǎ）、濕式氧化法、超臨界水氧化法和光催化氧（yǎng）化法等。

一、化（huà）學氧化技術

化學氧化技術常（cháng）作為生物處理的前置步驟，主要通過（guò）化（huà）學氧化劑在催化劑的作用下處理有機廢水，提高廢水的可生化性或直（zhí）接氧化降解有機（jī）物至穩定狀（zhuàng）態。

芬頓氧化法
- 源於19世紀90年代中期（qī），由H.J.Fenton提出，利用（yòng）Fe²⁺催化H₂O₂產生羥基自由基進（jìn）行氧（yǎng）化。
- 近年來，通過引入（rù）UV、草酸鹽等強（qiáng）化手段，芬頓法的氧化能力得到顯著提升。
類芬（fēn）頓（dùn）氧化法
- 利用除Fe(Ⅱ)外（wài）的其他催化劑（如Fe(Ⅲ)、Mn²⁺等）代替或加速Fe(Ⅱ)催化H₂O₂產（chǎn）生（shēng）羥（qiǎng）基自由基。
- 通過改變催化劑類型或添加絡合劑等方式，提高氧化效率。
臭氧氧化法
- 利用臭氧的高氧化還原（yuán）電位氧化廢水（shuǐ）中（zhōng）的有機物，但通常（cháng）需與其他技術聯（lián）用以達到最佳效（xiào）果。

二、電化學催化氧化法

電化學催化氧（yǎng）化法憑借其廣泛的應用範圍、高降解效率和操作簡便性，在處理難降解廢水方（fāng）麵展現出巨大潛力。尤其是在高（gāo）濃度、難降（jiàng）解、有毒有害的含酚廢水中，其作為深度處理（lǐ）技術的效果尤為顯著（zhe）。

三、濕式氧化技術

濕式氧化技術通過高溫高壓條件下通入空氣氧化廢水中的有機物，分為濕式空氣氧化和濕式空氣催化氧化兩類。

1.濕式空氣催化氧化法

濕式空氣催化氧化（CWAO）法是（shì）對傳統（tǒng）濕式氧化技術的革新，其核心在於添加適宜的催化（huà）劑，使得氧化反應在更為溫和的條件下（xià）快（kuài）速（sù）進行。這（zhè）種方法通過降（jiàng）低反應溫度和壓力，不僅提高了氧化分解的效（xiào）率，還（hái）加速了反應速率，減少了反應停留時間，從而（ér）減輕了設備腐蝕並降低了運行成本。

CWAO法的關鍵在於選擇高活性且易於回收（shōu）的催（cuī）化劑。催化劑通常分為金屬鹽、氧化物和複（fù）合氧（yǎng）化物三類，而根據催化劑在反（fǎn）應體（tǐ）係中的存在形式（shì），又（yòu）可進一步細分為均相濕式催化（huà）氧化法和非均相（xiàng）濕式催化氧化法。

在均相濕式（shì）催化氧化（huà）法中，催化（huà）劑多（duō）為可溶性的過渡金屬鹽類，它們以（yǐ）離子形式存在於廢水中，通過（guò）引發氧化劑（jì）的自由基反應並（bìng）持續再生，對水中（zhōng）有機物的氧化（huà）起催化作用。由於催化劑在分子或離子（zǐ）水平上獨立作用，其分子活性高（gāo），氧化效果好（hǎo）。然而，催化劑難以從廢水中回收（shōu）和再利（lì）用，易造成二次汙染。

非均相濕式催化氧化法（fǎ）則采用不（bú）溶性的固體催（cuī）化劑，催化作用發生在催（cuī）化劑表（biǎo）麵。催化劑的比表麵積對有機（jī）物的（de）降解速率有（yǒu）顯著影響。由於固體催化劑不溶解、不（bú）流失（shī），且易於活化、再生和回收，因（yīn）此非均相濕式催化氧化法具有廣闊的應用前景。

四、超臨（lín）界水氧化技術

超臨界水（shuǐ）氧化技術是對濕式氧化技術的（de）進（jìn）一步強化和改進（jìn），由美國MODAR公司於1982年成（chéng）功開發。該技術利（lì）用超臨界水作為（wéi）介（jiè）質來（lái）氧化分解有機物（wù）。在超臨（lín）界狀態（tài）下，水的介電常數顯（xiǎn）著降低，使得氣體和有機物能完全溶於水中，形成均相氧化體係，從（cóng）而消除了相際傳質阻力，提高了（le）反應速率和氧化程度。

超臨（lín）界水氧化技術反應迅速（sù）、氧化徹底，能夠將有機碳和氫完全轉化為CO2和H2O。然而，如何通過催化劑降低反應溫度和壓力或縮短反應停留時間是該（gāi）領域（yù）的研究熱點（diǎn）。目前常用的催化劑多適用於濕式催化氧化工藝，尋找對超臨界水（shuǐ）氧（yǎng）化技術具有廣譜催化性能的（de）催化劑（jì）是該技術推廣的難點。

五、光催化氧化技術

光（guāng）催化氧化技術是在光化學氧化技（jì）術基礎上發展起來（lái）的。它利用光激發催化劑產生電子-空穴對，進而引發一係列氧（yǎng）化還原反應，使有機汙染物降解（jiě）。TiO2作為最常用的光（guāng）催化（huà）劑，因（yīn）其化學穩定性高、無毒（dú）、價（jià）廉而（ér）備受關注（zhù）。光催化氧化技術具有設備結構簡單、反應條件（jiàn）溫和、操作易控、氧化能力強（qiáng）且（qiě）無二次汙染等優點，是一項具有廣泛應用前景的新（xīn）型水處理技術。

六（liù）、超聲波氧化法

超聲波氧化技術利用超聲波產生（shēng）的空化效應，在液體中形成局部高溫高壓環境，並產生強衝擊微射流，從而引發強烈（liè）的物理化（huà）學反應，使有機汙染物降解。超聲波氧化法（fǎ）通（tōng）常（cháng）在（zài）常溫下進行，對設備要（yào）求低，是一種綠色、無汙染的廢水處理技術（shù）。超聲波氧化技術的設備主要包（bāo）括磁電式或（huò）壓電式超聲波換能器，如輻（fú）射板式超聲波儀、探頭式以及（jí）NAP反應器等。