高级氧化技术在废水处理中的应用进展

摘要：在生产生活的过程中，各种废弃物大量的排入水中，导致我国当前水环境受到严重的污染。随着研究的逐步深入，高级氧化技术逐步出现，并且获得了较大的突破，本文重点分析研究高級氧化技术在废水处理中的应用进展，以供参考。

关键词：高级氧化技术;废水处理;应用;进展

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）09-0-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.09.058

Application progress of advanced oxidation technology in wastewater treatment

Zhao Zhangjing

（Zhongxian Ecological Environment Bureau，Chongqing 404300，China）

Abstract：In the process of production and life，a large amount of various wastes are discharged into the water，resulting in serious pollution of the current water environment in China.With the gradual deepening of research， advanced oxidation technology has gradually emerged，and a major breakthrough has been made.This article focuses on the analysis and research of the application progress of advanced oxidation technology in wastewater treatment for reference.

Key words：Advanced oxidation technology;Wastewater treatment;Application;Progress

1 高级氧化技术概述

高级氧化技术主要是在化学氧化法的条件下发展出来的，对一些难降解有机污染物进行处理的新技术。这种技术在应用的过程中主要通过活性较强的羟基自由基和水当中的一些高分子有机物之间进行反应，最终对这些有机物进行处理，可以有效地分解水中的有机物，具有较好的应用效果。另外，需要在研究的过程中对细节进行有效地控制，提高效率，通过进一步的优化工艺参数等方法开发新型高效催化性能的催化剂和电极，并且注意在操作的过程中细化各种技术，仔细研究各高级氧化技术之间联用和高级氧化技术与其他水处理技术组合应用，这样才能提高氧化速率和效率，另外，在应用的过程中能够处理单独氧化技术难以氧化降解的有机污染物[1]。在实际应用过程中，需要加强管控，重视联系和实践，分析细节，结合其他生化处理和深度处理工艺等方式，这样才能进一步提高工业废水的处理效率，实现废水零排放处理目标，本质上将环境污染等问题解决。

2 高级氧化技术在废水处理中的应用进展

2.1 光化学氧化

光化学氧化法主要是在光照的条件下，让氧化剂产生羟基自由基，这样可以有效地分解有机污染物，主要可以分成光催化氧化法以及光激发氧化法。在操作的过程中，光激发氧化法的应用非常广泛，主要是通过紫外线进行照射，照射具有催化效果，能够让氧化剂的氧化能力提高，并且在应用过程中可以让氧化剂产生羟基自由基和超氧负离子自由基等一系列物质。这些物质在水中具有的氧化能力更强。光催化氧化法在应用的过程中主要是在待处理溶液当中加入一定量的催化剂，通过这些催化剂并且进行紫外线照射的方法，使之产生大量的羟基自由基。通过羟基自由基的氧化能力来处理有机污染物。二氧化钛是光催化氧化法当中应用最为常见的一种催化剂，我国相关学者将TiO2在毛竹活性炭上使用，让负载TiO2的活性炭和微波之间进行协调处理，这样可以有效地对制药工业废水进行降解。通过分析发现光催化降解之后，废水的COD去除率和脱色率大幅度提高，能够达到91.7%和94.5%，然而二氧化钛在应用的过程中会出现较大的带隙能，对二氧化钛催化剂的进一步应用产生了影响，因此还需要进行深入的研究。

光化学氧化法在应用的过程中反应较为温和，而且运行的成本相对较低，能够和其他高级氧化技术进行联用。然而在应用的过程中也有一定的不足之处，比如说：光利用效率不高，催化剂的制备成本高，可能会出现一些毒素更大的中间产物，因此，还需要在实际使用工程中深入研究才能进行推广[2]。

2.2 臭氧氧化法

依照臭氧和污染物之间的不同反应方式，臭氧氧化法可以分为两种，一种是臭氧间接反应，另外一种是臭氧直接反应。臭氧反应主要对有机物当中的双键结构进行破坏，让有机物逐步转化为小分子，在应用过程中可以有效打破有机物的双键结构。臭氧直接氧化反应，在应用过程中，具有一定的选择性，而且反应的速率较低，无法有效对污水进行净化，因此主要在工业废水预处理阶段使用，可以让废水的B/C比增加，而臭氧间接反应主要是臭氧在水中首先分解产生羟基自由基，接着羟基自由基对有机物进行氧化。这种反应不具有选择性，在应用的过程中氧化程度较高，而且反应速度快，优点较多，广泛应用于工业废水处理当中。臭氧间接反应的时候，臭氧在水中生成羟基自由基的条件有三种，即金属催化物条件，紫外线条件以及碱性条件。我国某学者自制的负载型二氧化钛作为催化剂来对臭氧催化使其对水溶性腐殖质进行氧化，能够提高氧化的效果。通过实验分析发现，利用二氧化钛作为氧化剂进行臭氧的水处理，可以让效率提高28.8%，能够将腐殖酸氧化去除率提高到85%，具有很好的应用效果。

2.3 催化湿式氧化法

催化湿式氧化法主要是在催化剂高温高压的條件下，将氨氮以及一些有机污染物分解成水、二氧化碳和氮气等无害物质。和传统的湿式氧化法相比，其压力相对较低，而且反应温度适宜，具有较强的氧化能力，能够大大地降低反应的成本[3]。我国相关学者在研究的过程中制备了RuCu/TiO2双金属催化剂，在操作的过程中对氨氮废水进行无害化处理。通过分析发现，氨氮的转化率能够达到90%，氮气的选择性超过85%。在实际应用的过程中，催化剂的催化活性基本没有产生变化，通过分析发现催化湿式氧化法和传统的知识氧化剂相比，具有反应时间短、有机物去除率高等诸多优点，在造纸黑液、农药废水、印染废水方面得到了广泛的应用，可以实现工业化。

2.4 电化学氧化法

电化学氧化法主要是通过催化活性电极反应而最终产生羟基自由基，可以将一些难以降解的污染物有效处理。在操作过程中，需要对高效催化性能的电极进行开发。我国相关学者制备了Ti/SnO2+Sb2O3/Fe-PbO2 阳极，并且将苯酚作为模拟污染物来进行实验。通过实验分析发现，苯酚的氧化去除率较高，主要是因为电极表面出现了羟基自由基造成的，该电极可以有效地去除苯酚，效果很好。

电化学氧化法的应用过程中不会出现二次污染，而且装置较为简单，工艺灵活，但是实际应用过程中电极寿命降，耗电量较大而且稳定性不高，还需要进行深入的实验和摸索，才能在工业当中大规模应用[4]。

3 结语

高级氧化技术在废水处理的过程中，已经得到了一定的应用。和传统水处理相比，该技术在降解污染物方面反应速度较快，而且不会出现较大二次污染，如果深入研究，将来应用会非常广泛。污水处理工作势在必行，深受人们的关注，然而当前的高级氧化技术依然处于研究阶段，还存在着反应装置复杂、成本高等诸多问题，离产业化还需有一定的距离，一定要进一步深入研究该技术，提高处理效率，让综合成本降低，并且适当地进行组合弥补可能出现的不足，保证工业化的有效应用。

参考文献

[1]江传春，肖蓉蓉，杨平.高级氧化技术在水处理中的研究进展[J].水处理技术，2017（7）：20-24+41.

[2]吴支备，刘飞.高级氧化技术在水处理中的研究进展[J].山西建筑，2016，42（8）：156-157.

[3]运长龙，赵一聪.高级氧化技术机理及在污水处理中的应用[J].辽宁化工，2014（3）：130-131.

[4]李才华，姜枫，邹秋爽，等.臭氧一过硫酸盐工艺深度处理垃圾焚烧渗沥液[J].环境工程学报，2017，1l（4）：2233-2240.

收稿日期：2020-07-01

作者简介：赵章敬（1989-），女，汉族，本科学历，理学学士，工程师，研究方向为环境监测。