摘要：在生產(chǎn)生活的過(guò)程中，各種廢棄物大量的排入水中，導(dǎo)致我國(guó)當(dāng)前水環(huán)境受到嚴(yán)重的污染。隨著研究的逐步深入，高級(jí)氧化技術(shù)逐步出現(xiàn)，并且獲得了較大的突破，本文重點(diǎn)分析研究高級(jí)氧化技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用進(jìn)展，以供參考。

關(guān)鍵詞：高級(jí)氧化技術(shù);廢水處理;應(yīng)用;進(jìn)展

中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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 高級(jí)氧化技術(shù)概述

高級(jí)氧化技術(shù)主要是在化學(xué)氧化法的條件下發(fā)展出來(lái)的，對(duì)一些難降解有機(jī)污染物進(jìn)行處理的新技術(shù)。這種技術(shù)在應(yīng)用的過(guò)程中主要通過(guò)活性較強(qiáng)的羥基自由基和水當(dāng)中的一些高分子有機(jī)物之間進(jìn)行反應(yīng)，最終對(duì)這些有機(jī)物進(jìn)行處理，可以有效地分解水中的有機(jī)物，具有較好的應(yīng)用效果。另外，需要在研究的過(guò)程中對(duì)細(xì)節(jié)進(jìn)行有效地控制，提高效率，通過(guò)進(jìn)一步的優(yōu)化工藝參數(shù)等方法開(kāi)發(fā)新型高效催化性能的催化劑和電極，并且注意在操作的過(guò)程中細(xì)化各種技術(shù)，仔細(xì)研究各高級(jí)氧化技術(shù)之間聯(lián)用和高級(jí)氧化技術(shù)與其他水處理技術(shù)組合應(yīng)用，這樣才能提高氧化速率和效率，另外，在應(yīng)用的過(guò)程中能夠處理單獨(dú)氧化技術(shù)難以氧化降解的有機(jī)污染物[1]。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，需要加強(qiáng)管控，重視聯(lián)系和實(shí)踐，分析細(xì)節(jié)，結(jié)合其他生化處理和深度處理工藝等方式，這樣才能進(jìn)一步提高工業(yè)廢水的處理效率，實(shí)現(xiàn)廢水零排放處理目標(biāo)，本質(zhì)上將環(huán)境污染等問(wèn)題解決。

2 高級(jí)氧化技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用進(jìn)展

2.1 光化學(xué)氧化

光化學(xué)氧化法主要是在光照的條件下，讓氧化劑產(chǎn)生羥基自由基，這樣可以有效地分解有機(jī)污染物，主要可以分成光催化氧化法以及光激發(fā)氧化法。在操作的過(guò)程中，光激發(fā)氧化法的應(yīng)用非常廣泛，主要是通過(guò)紫外線進(jìn)行照射，照射具有催化效果，能夠讓氧化劑的氧化能力提高，并且在應(yīng)用過(guò)程中可以讓氧化劑產(chǎn)生羥基自由基和超氧負(fù)離子自由基等一系列物質(zhì)。這些物質(zhì)在水中具有的氧化能力更強(qiáng)。光催化氧化法在應(yīng)用的過(guò)程中主要是在待處理溶液當(dāng)中加入一定量的催化劑，通過(guò)這些催化劑并且進(jìn)行紫外線照射的方法，使之產(chǎn)生大量的羥基自由基。通過(guò)羥基自由基的氧化能力來(lái)處理有機(jī)污染物。二氧化鈦是光催化氧化法當(dāng)中應(yīng)用最為常見(jiàn)的一種催化劑，我國(guó)相關(guān)學(xué)者將TiO2在毛竹活性炭上使用，讓負(fù)載TiO2的活性炭和微波之間進(jìn)行協(xié)調(diào)處理，這樣可以有效地對(duì)制藥工業(yè)廢水進(jìn)行降解。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)光催化降解之后，廢水的COD去除率和脫色率大幅度提高，能夠達(dá)到91.7%和94.5%，然而二氧化鈦在應(yīng)用的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)較大的帶隙能，對(duì)二氧化鈦催化劑的進(jìn)一步應(yīng)用產(chǎn)生了影響，因此還需要進(jìn)行深入的研究。

光化學(xué)氧化法在應(yīng)用的過(guò)程中反應(yīng)較為溫和，而且運(yùn)行的成本相對(duì)較低，能夠和其他高級(jí)氧化技術(shù)進(jìn)行聯(lián)用。然而在應(yīng)用的過(guò)程中也有一定的不足之處，比如說(shuō)：光利用效率不高，催化劑的制備成本高，可能會(huì)出現(xiàn)一些毒素更大的中間產(chǎn)物，因此，還需要在實(shí)際使用工程中深入研究才能進(jìn)行推廣[2]。

2.2 臭氧氧化法

依照臭氧和污染物之間的不同反應(yīng)方式，臭氧氧化法可以分為兩種，一種是臭氧間接反應(yīng)，另外一種是臭氧直接反應(yīng)。臭氧反應(yīng)主要對(duì)有機(jī)物當(dāng)中的雙鍵結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞，讓有機(jī)物逐步轉(zhuǎn)化為小分子，在應(yīng)用過(guò)程中可以有效打破有機(jī)物的雙鍵結(jié)構(gòu)。臭氧直接氧化反應(yīng)，在應(yīng)用過(guò)程中，具有一定的選擇性，而且反應(yīng)的速率較低，無(wú)法有效對(duì)污水進(jìn)行凈化，因此主要在工業(yè)廢水預(yù)處理階段使用，可以讓廢水的B/C比增加，而臭氧間接反應(yīng)主要是臭氧在水中首先分解產(chǎn)生羥基自由基，接著羥基自由基對(duì)有機(jī)物進(jìn)行氧化。這種反應(yīng)不具有選擇性，在應(yīng)用的過(guò)程中氧化程度較高，而且反應(yīng)速度快，優(yōu)點(diǎn)較多，廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢水處理當(dāng)中。臭氧間接反應(yīng)的時(shí)候，臭氧在水中生成羥基自由基的條件有三種，即金屬催化物條件，紫外線條件以及堿性條件。我國(guó)某學(xué)者自制的負(fù)載型二氧化鈦?zhàn)鳛榇呋瘎﹣?lái)對(duì)臭氧催化使其對(duì)水溶性腐殖質(zhì)進(jìn)行氧化，能夠提高氧化的效果。通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，利用二氧化鈦?zhàn)鳛檠趸瘎┻M(jìn)行臭氧的水處理，可以讓效率提高28.8%，能夠?qū)⒏乘嵫趸コ侍岣叩?5%，具有很好的應(yīng)用效果。

2.3 催化濕式氧化法

催化濕式氧化法主要是在催化劑高溫高壓的條件下，將氨氮以及一些有機(jī)污染物分解成水、二氧化碳和氮?dú)獾葻o(wú)害物質(zhì)。和傳統(tǒng)的濕式氧化法相比，其壓力相對(duì)較低，而且反應(yīng)溫度適宜，具有較強(qiáng)的氧化能力，能夠大大地降低反應(yīng)的成本[3]。我國(guó)相關(guān)學(xué)者在研究的過(guò)程中制備了RuCu/TiO2雙金屬催化劑，在操作的過(guò)程中對(duì)氨氮廢水進(jìn)行無(wú)害化處理。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，氨氮的轉(zhuǎn)化率能夠達(dá)到90%，氮?dú)獾倪x擇性超過(guò)85%。在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，催化劑的催化活性基本沒(méi)有產(chǎn)生變化，通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)催化濕式氧化法和傳統(tǒng)的知識(shí)氧化劑相比，具有反應(yīng)時(shí)間短、有機(jī)物去除率高等諸多優(yōu)點(diǎn)，在造紙黑液、農(nóng)藥廢水、印染廢水方面得到了廣泛的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。

2.4 電化學(xué)氧化法

電化學(xué)氧化法主要是通過(guò)催化活性電極反應(yīng)而最終產(chǎn)生羥基自由基，可以將一些難以降解的污染物有效處理。在操作過(guò)程中，需要對(duì)高效催化性能的電極進(jìn)行開(kāi)發(fā)。我國(guó)相關(guān)學(xué)者制備了Ti/SnO2+Sb2O3/Fe-PbO2 陽(yáng)極，并且將苯酚作為模擬污染物來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，苯酚的氧化去除率較高，主要是因?yàn)殡姌O表面出現(xiàn)了羥基自由基造成的，該電極可以有效地去除苯酚，效果很好。

電化學(xué)氧化法的應(yīng)用過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)二次污染，而且裝置較為簡(jiǎn)單，工藝靈活，但是實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中電極壽命降，耗電量較大而且穩(wěn)定性不高，還需要進(jìn)行深入的實(shí)驗(yàn)和摸索，才能在工業(yè)當(dāng)中大規(guī)模應(yīng)用[4]。

3 結(jié)語(yǔ)

高級(jí)氧化技術(shù)在廢水處理的過(guò)程中，已經(jīng)得到了一定的應(yīng)用。和傳統(tǒng)水處理相比，該技術(shù)在降解污染物方面反應(yīng)速度較快，而且不會(huì)出現(xiàn)較大二次污染，如果深入研究，將來(lái)應(yīng)用會(huì)非常廣泛。污水處理工作勢(shì)在必行，深受人們的關(guān)注，然而當(dāng)前的高級(jí)氧化技術(shù)依然處于研究階段，還存在著反應(yīng)裝置復(fù)雜、成本高等諸多問(wèn)題，離產(chǎn)業(yè)化還需有一定的距離，一定要進(jìn)一步深入研究該技術(shù)，提高處理效率，讓綜合成本降低，并且適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行組合彌補(bǔ)可能出現(xiàn)的不足，保證工業(yè)化的有效應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2020-07-01

作者簡(jiǎn)介：趙章敬（1989-），女，漢族，本科學(xué)歷，理學(xué)學(xué)士，工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測(cè)。