高級氧化處（chù）理技術在工業廢水預處（chù）理中的應用與發展

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高級氧化處理技術，作為（wéi）物（wù）化處理技術中的佼佼者，憑借其（qí）高效的處理（lǐ）能力和對有毒汙染（rǎn）物深度破壞的特性，已在有毒難降解工（gōng）業廢水的預處理工藝中占據一席（xí）之地，成為水處理技術研究的新（xīn）熱點。該技術家族包括化學氧（yǎng）化法、電化學氧化法、濕式氧化（huà）法、超臨界水氧化法和光催化氧化法等。

一、化學氧化技術

化學氧化技術常作為生物處理的前置步驟，主要（yào）通過化學氧化劑在催化劑（jì）的作用下處理（lǐ）有機廢水，提高廢水（shuǐ）的可生化性或直接氧（yǎng）化降解有機物至穩（wěn）定狀態。

芬頓氧化法
- 源於19世紀（jì）90年代中期，由H.J.Fenton提（tí）出，利用Fe²⁺催（cuī）化H₂O₂產生羥基自由基進行氧化。
- 近年（nián）來（lái），通過引入UV、草酸（suān）鹽等強化手段，芬頓法的（de）氧（yǎng）化能力得到顯著提升。
類芬頓氧化法
- 利（lì）用除Fe(Ⅱ)外的其他催化劑（如Fe(Ⅲ)、Mn²⁺等）代替或加速Fe(Ⅱ)催化H₂O₂產生羥（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（gāo）氧化效率。
臭氧氧化法（fǎ）
- 利用（yòng）臭氧的（de）高氧化還原電位氧化廢水中（zhōng）的有機（jī）物，但（dàn）通常需與其他（tā）技（jì）術聯用以達到最佳效果。

二、電化學（xué）催化（huà）氧化法

電化學催化（huà）氧化法憑借其廣泛的應用範圍、高降解（jiě）效（xiào）率和操作簡便性（xìng），在處理難降解廢水（shuǐ）方（fāng）麵展現出巨（jù）大潛力。尤其是（shì）在高濃度、難降解、有毒有害（hài）的含酚廢水中，其（qí）作（zuò）為深度處理技術的效果尤為顯著。

三、濕式氧化技術

濕式氧化技術通過高溫高壓（yā）條件下通入（rù）空氣氧（yǎng）化廢水中的有機物（wù），分為（wéi）濕式空氣（qì）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（qì）催化氧（yǎng）化（CWAO）法是（shì）對傳統濕式氧化（huà）技術的革新，其核心在於（yú）添加適宜的催（cuī）化劑，使得氧化反應在更為溫和的條件下快速進行。這種方法通過降（jiàng）低反應溫度和壓力，不（bú）僅提高了氧化分解的效率，還加速了反應速率，減少了反應停留時間，從而減輕了設備腐蝕並降低了運行成本。

CWAO法的關鍵在於（yú）選擇高活性且易於回收的催化（huà）劑。催化劑通常分為金屬鹽、氧（yǎng）化物和複合氧化物三類，而根據催化劑在反應體係中的存在形式，又可進一步細分為（wéi）均（jun1）相濕式催化氧化法和非均相濕式（shì）催化氧化法。

在均相濕式催化氧化法中（zhōng），催化劑多為可溶性的過渡金屬（shǔ）鹽類，它們以離子形式存在於廢水中，通過引發氧化劑的自由基反應並持續再生，對水中有機物（wù）的氧化起催化作用。由於催化劑在分子或離子水平上獨立作（zuò）用，其分子（zǐ）活性（xìng）高，氧化效果好。然而，催化劑難（nán）以從廢水中回收和再利用，易（yì）造成（chéng）二次汙染。

非均相濕式催化氧化法則采用不（bú）溶性的固體催化劑（jì），催（cuī）化作用發（fā）生在催化劑表麵。催化劑的比表麵積對有機物的降解速率有顯著影（yǐng）響。由於固體催（cuī）化劑不溶解、不流失，且易於活化、再生和（hé）回收，因此非均相濕（shī）式催化氧化法具有廣闊（kuò）的應用前景。

四、超臨界水氧化技術

超臨界水氧化技術是對濕式（shì）氧化（huà）技術的進一步強化和改進，由美國MODAR公司於1982年成功開發（fā）。該技術利用超臨界水（shuǐ）作為介質來氧化分解（jiě）有機物。在超臨界狀態下（xià），水的介電常數顯著（zhe）降（jiàng）低，使得氣體和（hé）有機物能完全溶於水中（zhōng），形成均相氧化體係，從而消除了相際傳質阻力，提高了反應速率和氧化程度。

超臨界水氧化技術反（fǎn）應迅（xùn）速（sù）、氧化徹底，能夠將有（yǒu）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（wēn）度和壓力或縮短反應停留時間是該領（lǐng）域的研究熱點。目前（qián）常用（yòng）的催化（huà）劑多適用於（yú）濕式（shì）催（cuī）化氧化工藝，尋（xún）找對超臨界水氧化技術具有廣譜催化性能（néng）的催化劑是該技（jì）術推廣的難點。

五、光催化氧化技術

光催化（huà）氧化技術是在光化學氧化（huà）技術基礎上發展起來的。它利用光激發催化劑產生電子-空（kōng）穴對，進而引（yǐn）發一係列（liè）氧化還原反應，使有機汙（wū）染物降解。TiO2作為最常用（yòng）的光催化劑，因其化學穩定性（xìng）高、無毒（dú）、價廉（lián）而備（bèi）受關注。光催（cuī）化氧化技術具有設（shè）備結構簡單、反應（yīng）條（tiáo）件溫和、操作易控、氧化能力強（qiáng）且無二次汙染等優點，是一項（xiàng）具（jù）有（yǒu）廣泛應用前景的新型水處理（lǐ）技術。

六、超聲波氧化法

超聲波氧化技術利（lì）用超聲波產生的空化效應，在液體中（zhōng）形成局部高溫高壓環境，並產生強衝擊微射流，從而引發強（qiáng）烈的物理化學（xué）反應，使有（yǒu）機（jī）汙染物降解。超聲（shēng）波氧化法通常在常溫下（xià）進行，對設備要求（qiú）低，是一種綠色、無汙染的廢水處理技（jì）術。超聲波氧化技術的設備主要（yào）包括磁電式或壓電式超聲波換能器（qì），如輻射板式超聲波儀、探頭式以及NAP反應器等。