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貴州水處理公司分享到隨著水污染問題的日益嚴重，可以產生大量自由基的高級氧化技術(AOPs)得到了越來越多人們的關注。對Fenton氧化法、臭氧氧化法、濕式氧化法、光催化氧化法、超臨界水氧化法、超聲波氧化法及過硫酸鹽氧化法在廢水領域的研究現狀與發展進行了詳細介紹。

如何產生更多的羥基自由基(·OH)是AOPs應著手解決的首要問題。研究成本低廉、氧化效率良好的氧化劑和催化性能優異、穩定的催化劑以及高級氧化聯合技術的開發是未來AOPs的主要發展趨勢。

近年來，工業及城市的快速發展造成水污染問題十分嚴重。高級氧化技術(AOPs)是在氧化反應中，將電、光輻射、催化劑等與常見的化學氧化劑結合，產生高活性自由基(主要為·OH);這些自由基可以與水中有機物反應，將它們氧化分解成小分子直至降解為CO2、H2O和無機鹽。

·OH的氧化能力極強且非常活潑，幾乎可以與水中所有有機物分子反應且無二次污染。由于高級氧化法操作簡單、反應條件溫和、高效且處理范圍廣，在精細化工、造紙以及紡織印染等有機廢水處理領域均有廣闊應用前景。

高級氧化技術主要包括:Fenton法、類Fenton法、電化學氧化法、光化學氧化法、臭氧氧化法、超聲氧化法等，在實際應用中常將上述幾種方法協同使用。

1 高級氧化技術的作用機理及發展

1.1 Fenton法與類Fenton法

1894年，法國科學家Fenton發現在酸性條件下，將Fe2+與H2O2混合可以迅速氧化酒石酸。后人將這種組合命名為Fenton試劑，使用這種試劑的反應成為Fenton反應。

王代芝等采用Fenton試劑氧化處理100mL色度為1250度的染料廢水，50min后色度去除率94.44%，剩余色度為69.5度。孫宇明等通過Fenton氧化法，對青霉素廢水的化學需氧量(COD)深度處理，確定了當COD為800～900mg/L時的最佳試驗條件，在此條件下60min后COD去除率達到96%，出水COD＜120mg/L。

雖然Fenton法具有成本低、操作簡單、反應快速、產生絮狀沉淀、無須復雜設備等優點，但是缺點不容忽視。Fenton法要求在酸性條件下進行，pH適用范圍較小，H2O2所需試劑量偏大，反應體系中需不斷補充Fe2+;同時部分初始物質不能完全礦化，轉化為某些中間產物。這些中間產物可能會抑制·OH的生成，并且與Fe3+形成絡合物造成二次污染。

近年來，人們發現將紫外光、臭氧、超聲等引入Fenton體系可提高該體系的氧化降解能力，統稱新試劑為類Fenton試劑。這些改進技術可以降低過氧化氫的使用量，提高Fenton試劑的氧化能力。

莊曉虹等研究了內分泌干擾物壬基酚(NP)在H2O2溶液和Fe(Ⅲ)-HO溶液體系中的光降解現象，探討了光照距離、H2O2濃度、Fe(Ⅲ)濃度等對NP光降解的影響。

Yoon等采用動力學和光譜分析法，通過零價鐵輔助芬頓反應降解苯酚，100mg/L的苯酚被完全降解，在最佳條件下，3min后可去除75%的總有機碳(TOC)。Zha等采用Fe2+改進光-Fenton法處理垃圾滲濾液，在最佳條件下，對TOC、COD和五日生化需氧量(BOD5)的去除率分別為68.3%、79.6%和58.2%，其BOD5/COD比值也從0.20增加到0.43。

1.2 臭氧氧化

臭氧作為一種強氧化劑，在任何pH條件均可氧化水中的有機物和無機物，它與有機物作用的途徑包括兩種:①緩慢且有選擇性的直接氧化作用;②臭氧分解后產生羥基自由基，間接與有機物發生氧化作用。

這兩種途徑中，后者氧化能力更強更迅速，且無選擇性。在水處理過程中，臭氧與污染物之間的相互作用極其復雜，通過物化和生化作用，臭氧可以與水中有機物質反應。在反應過程中，非極性物質向極性物質轉變，高分子有機物向低分子有機物轉變，親水性有機膠團轉變為疏水性易凝聚過濾的無機物。

Turhan等用臭氧處理模擬水溶性堿性染料亞甲基藍，結果表明16min后亞甲基藍降解完全。李桂菊等通過臭氧氧化反應深度處理苯胺廢水，確定了最佳工藝條件。當反應進行13min后苯胺由初始濃度約為25mg/L穩定降到2mg/L以下，此時去除率達到94%以上。

然而，臭氧單獨氧化結構復雜的有機物時，作用效果不顯著，目標有機污染物難以完全降解。因此臭氧氧化多與其他技術聯用。喬旭東等通過臭氧-紫外光-超聲波協同作用，對氧化降解模擬苯酚廢水進行了研究，確定處理效果最佳的試驗條件。

反應4h后，苯酚去除率為99%，COD去除率達到97%。Gong等采用O3/紫外(UV)法處理城市污水中的可溶性有機物，結果發現，O3/UV法對溶解有機碳(DOC)的去除率為90%，而臭氧單獨氧化只能去除36%的DOC。

貴州水處理公司談及臭氧氧化法氧化性強，不會造成二次污染，但是存在利用率低、處理效果不穩定、能耗大、工藝成本高以及技術不完善等問題。如何提高臭氧產生效率，降低能耗，是當前需要解決的關鍵問題之一。