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1、第27卷第1期河北建筑工程学院学报Vol127No112009年3月JOURNALOFHEBEIINSTITUTEOFARCHITECTUREANDCIVILENGINEERINGMarch2009高级氧化技术及应用研究刘建华定兴县建设局摘要高级氧化技术比其它常见的氧化剂(F2除外)具有更高的氧化能力,使水中的有机物质迅速被氧化而得到降解,对水中高稳定性、难降解的有机污染物尤为有效.介绍了包括Fen2ton法、O3氧化法、湿式氧化技术、超临界水氧化法、纳米光催化氧化法、电化学催化降解法及超声降解法等高级氧化技术.关键词氧化技术;氧化能力
2、;有机污染物中图分类号X3高级氧化技术(AdvacedOxidationTechnologies,简称AOT)又称深度氧化技术,是利用活性极强的自由基(如·OH)氧化分解水中有机污染物的新型氧化除污染技术.·OH的标准氧化还原电位高达218V,比其它常见的氧化剂(F2除外)具有更高的氧化能力,使水中的有机物质迅速被氧化而得到降解,并最终氧化分解为CO2和H2O,使有机污水的COD值大大降低,对水中高稳定性、难降解的有机污染物尤为有效,已经逐渐成为水处理技术研究的热点.高级氧化技术包括Fenton法、O3氧化法、湿式氧化技术、超临界水氧化
3、法、纳米光催化氧化法、电化学催化降解法及超声降解法等.1Fenton法Fenton试剂于己于1894年由H.J.Fenton发现并应用于苹果酸的氧化,其实质是二价铁离子2+(Fe)和H2O2之间的链式反应催化生成·OH,·OH与有机物RH反应生成游离基R·,R·进一步氧化生成CO2和H2O,从而使废水的COD大大降低.自1964年加拿大学者H.R.Eisenhaner首次使用Fenton试剂以·OH的强氧化性处理苯酚废水和烷基废水成功后,Fenton试剂在废水处理中的研究和应用日益受到国内外关注.PigllatelloJ.J.报道,Fe
4、nton法可完全降解酸性溶液中的除草剂2,42D和2,4,52T,当用带有少量紫外线的可见光照射时3﹢降解作用显著增强,降解时间缩短,H2O2使用量也大为减少.张乃东等用UV/Fe/﹢H2O2法处理苯胺类化合物,20min内苯胺类化合物取出率达95%以上.难降解的有机废水经过Fenton法预处理后,再结合生化处理,可得到较好的效果.郝瑞霞等用铁屑﹢H2O2处理难降解染料废水,将电化学反应引入Fenton法废水处理,使废水的可生化性得到显著改善.Fenton类氧化技术具有设备简单、反应条件温和、操作方便、高效等优点,在处理有毒有害难生物降
5、解有机废水中极有应用潜力,但是该方法处理费用高,只适用于低浓度、少量废水的处理.将其作为难降解有机废水的预处理或深度处理方法,再与其他处理方法联用,则可以更好地降低废水处理成本,提高处理效率,拓宽该技术的应用范围.2臭氧类氧化法O3长期以来就被认为是一种有效的氧化剂和消毒剂,采用O3氧化处理有机废水反应速度快、无二次污染,但是单纯使用O3氧化法处理废水存在O3利用率低、氧化能力不足及O3含量低等问题.为此,近年来发展了提高氧化效率的相关组合技术,其中O3/H2O2法、O3/UV法、O3/UV/H2O2法等组合方式较为有效,不仅可以提高氧
6、化速率,处理高浓度废水,而且能够氧化单独作用时难以氧化降解的有机物.收稿日期:20090112作者简介:男,1973年生,工程师,保定072650140河北建筑工程学院学报第27卷Jun2ichiroHayashi等的研究表明,使用O3/UV体系对有机物的降解能力比单独的氧化增强了10倍以上.在O3/UV体系中加入H2O2可以进一步增强处理效率,可以使有机氯化物的去除率达98%,几乎可使芳香化合物完全矿化.美国环保局已经将O3/UV技术列为处理多氯联苯的最佳实用技术.3湿式氧化技术湿式氧化,又称湿式燃烧,是处理高浓度有机废水的一种行之有
7、效的方法.其基本原理是在高温高压的条件下通入空气,使废水中的有机污染物被氧化,按处理过程有无催化剂可将其分为湿式空气氧化和湿式空气催化氧化两类.311湿式空气氧化湿式空气氧化(WetAirOxidation,简称WAO)技术是在高温(125℃～320℃)高压(015～20Mpa)条件下通入空气,使废水中的高分子有机化合物直接氧化降解为无机物或小分子有机物.该方法主要用于处理废水浓度于燃烧处理而言太稀、于生物降解处理而言浓度又太高、或具有较大毒性的废水.Jo2glekar将此方法处理含苯酚的废水,COD可去除90%以上,对酚类分子结构破坏
8、率接近100%.由于该技术要求高温高压,所需设备投资较大,运转条件苛刻,难于被一般企业接受而受到限制.312湿式空气催化氧化湿式空气催化氧化(CatalyticWetAirOxidation,简称CWAO)
