高级氧化技术水处理研究进展

污染等优点。此 外 ，在催化剂的作用下，会形成_〇H， 加 快 其 与 有 机 物 的 反 应 速 率 ，降 解 效 果 更 佳 [2'
水的处理。
孙舟[2|]等将该技术与生物活性炭技术（PACT )
黄绍松|U1等 将 Fenton氧化技术与氧化钙联合使 联合使 用 ，向催化剂体系中加人60 m g l 1活性炭粉
Abstract: A d v a n c e d oxidation process ( A O P s ) c a n directly mineralize w a s t e w a t e r or use oxidation to increase the b i o d e g r a d a b i l i t y o f pollutants. D u e to its s i m p l e opera t i o n , m i l d r e a c t i o n c o n d i t i o n s , h i g h effici e n c y a n d t h e ability to c o m p l e t e l y m i n e r a l i z e o r d e c o m p o s e m o s t o r g a n i c matter, it h a s attracted w i d e attention a n d h a s b e c o m e a h o t topic today. In this paper, the m e c h a n i s m o f various a d v a n c e d o x idation t e c h n o l o g i e s w a s s ystematically explained, s u c h as photocatalytic oxidation technology, c hemical oxidation technology, w e t catalytic technology, electrochemical oxidation technology, a n d supercritical w a t e r oxidation tech n o l o g y a n d so on. A t the s a m e time, the adva n t a g e s a n d d i s a d v a n t a g e s o f v a r i o u s t r e a t m e n t m e t h o d s w e r e c o m p a r e d a n d a n a l y z e d . A t last, t h e d e v e l o p m e n t t r e n d o f a d v a n c e d oxidation technology w a s prospected. K e y w o r d s : A d v a n c e d oxidation; Processing technology; Oxidation; Refractory organic pollutants
2 高级氧化技术应用
2 . 1 光催化氧化技术 光催化氧化技术是近年来兴起的一种新型高级
氧 化 技 术 ，它 的 核 心 是 光 催 化 剂 特 殊 的 能 带 结 构 ： 当能量不小于半导体禁带宽度时，半 导 体 h 的价带 电子会发生跃迁现象，即 价 带 上 的 电 子 （， ）跃迁
基金项目：陕西省教育厅一般专项科学研究项目（项目编号：20JK0607 ) ; 大学生创新创业训练计划项目（项目编号：201831029 ) ; 陕西中医药大
随着近年我国工业的快速发展，制 药 、石 油 、 印刷 、化丁等行业的污水排放量也日益增多。丁.业 废水的主要成分为多环芳香烃、卤代烃、有机农药 等难被生物降解及毒性物质m, 有 着 成 分 复 杂 、难 降 解 、浓 度 高 、毒 性 较 强 、p H 波动范围广的特点|21。 如 果 这 些 物 质 在 自 然 界 中 长 期 存 在 ，势 必 会造成生 态 破 坏 ，更 严 重 者 进 人 生 物 链 介 入 生 态 循 环 ，很有 可 能 将 毒 素 传 递 给 高 级 生 物 ，危 险 性 增 加 。
成 A H 及 超 氧 离 子 0 ' 能够将各种有机物氧化为 用加热回流法制备了石墨烯-羟基铁，引人模拟太阳
C0 2、H: 0 以及无机小分子，此 外 ，电子具有较强的 光促进羟基自由基产生，构建出一种重复性能稳定
还 原 性 ，可将吸附在半导体表面的物质进行还原。 且 降 解 率 高 达 9 9 % 的 非 均 相 Fenton催 化剂，并且在
1 常见高级氧化技术
高级氧化法( A0 P )在 1987年 被 GAZE等 提 出 ， 是指将氧化剂与电、光 、磁等相结合，使得氧化还 原反应环节产生具强氧化性的<)H(羟 基 自 由 基 ）， 废水中的有机物被自由基氧化分解为CO:、出 0 、无 机盐等|41。所 产 生 的 •O H 能够使大部分有机物完全 矿化或降解，并无二次污染|51。A O P 可分为光催化 氧化技术、化学氧化技术、湿式催化技术、电化学 氧化技术、超临界水氧化技术等。
摘
要 ：高级氧化技术町将废水直接矿化或借助氧化进而使污染物的可生化性提升，凭借着其操作简单、
反应条件温和、效率较高、可使绝大部分有机物完全矿化或分解等特点受到了广泛的关注，成为当今的热I']课
题 该 文 系 统 阐 述 了 光 催 化 氧 化 技 术 、化学氧化技术、湿式催化技术、电化学氧化技术以及超临界氧化水技术
氯苯酚进行催化活性评价，实 验 结 果 表 明 促 进
2 . 2 化学氧化技术
了 Fft0 4的 光 催 化 活 性 ，羟 基 （-O H ) 降解了 4-氯
2.2.1 Fenton氧化技术
苯酚。
1984年 英 国 科
化 技 术 [H]，这 是 一 种 较 为 成 熟 的 高 级 氧 化 法 。传统
用 ，酸化改变絮体大小，使 Zeta电位降低，并将部 末降解有机硅模拟废水，最 终 COD降解率达48.19%。
分 胞 外 聚 合 物 （EPS ) 除 去 ，改善了污泥脱水的能 马富军1221等对电-多 相 臭氧催化（E-catazone )技术进
力 ，构建了一种较为温和并有效的污水处理方法， 行对比实验，结 果 发 现 ，该技术相比于多项臭氧催
等各类高级氧化技术的基本原理与现阶段的研究进展，比较分析了各种处理方法的优缺点，并对未来高级氣化
技术的发展提出了展望
关 键 词 ：高级氧化；处理技术；氧化；难降解有机污染物
中图分类号：X 7 0 3
文献标识码： A
文章编号： 1 6 7 1 - 0 4 6 0 ( 2 0 2 1 ) 0 5 - 1 2 5 7 - 0 4
学校级科研项目（项目编号：2020GP33) 收稿曰期： 2020-08-13 作者简介：陆 恬 奕 （1 999-)，女，辽宁省辽阳市人，研究方向：污 水 处 理 技 术 E-mail: 15129799983@ 通信作者：李 佳 佳 （1 9 8 8 - ) , 女 ，讲师，博士，研究方向：污 水 处 理 技 术 E-mail: ljjzhw2007@
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当 代化工
a m 年5月
至 导 带 ，进而产生了光致空穴（ )。当条件合适时， 减少了 FVmon试剂的用量，并将此种方法统称为类
电 子 与 空 穴 的 复 合 过 程 会 受 到 抑 制 ，催 化 剂 表 面 发 生氧化-还原反应，即 表 面 吸 附 的 扎 0、0 2反应生
Fenton 技 术 。 付 军 |15|等 以 喹 啉 为 模 拟 废 水 进 行 降 解 实 验 ，采
针对此类丁.业废水，传 统 的 处 理 法 是 采 用 “生 化法”进行降解，但由于生化法对可生化性差、相 对分子质量差异较大的物质处理较为W难 ，处理效 果冇限：高 级 氧 化 技 术 （ AOP ) 有 着 操作简单、反 应条件温和、效率较高的特点，此 外 ，高级氧化技 术 不 仅 可 以 单 独 使 用 ，还 可 以 与 其 他 技 术 联 合 使 用 作为预处理，大大降低了反应的成本|31。这些优越 的特点使得高级氧化技术受到关注并被广泛应用。
时可使诺氟沙星完全分解。CH0 In<)]等 在 FV,04@ Ti0 2 次 时 ，其对污染物的降解率达9 8 % 。XU"91等应用浸
颗粒上涂覆了 Ag，对 水 溶 液 中 2,4,6-氯苯酚进行 渍法制备了磁性纳米1^〇4/(^02复合材料，降 解 4-
降解实验，增强了 FV,〇4@Ti0 2的处理速率。
常用的光敏催化剂多为过度金属氧化物，如 Ti0 2、 重 复 使 用 5 次后降解率依然稳定：吕杰姆1161等对电
Z n S 等％。陶然[7]等使用负载型二氧化钛结合紫外 芬 顿 中 Fe2+的投放方式进行改变，构建新型的感应
光 ，对 酸 性 红 1 8 及活性紫染料溶液进行光催化降解 电芬顿体系，对二甲基砷模拟废水进行降解实验，
Research Progress o f Advanced Oxidation Technology in W ater Treatm ent
LU Tian-yi, LI Yu,XU Rui, HUANG Ya, YANG Cai-yun, LI Jia-jia *
(College of Pharmacy, Shaanxi University o f Chinese Medicine, X i a n y a n g 712046, China)
验 ，结 果 发 现 溶 液 pH=7.0,催 化 剂 0.75g.L_1，H20 2 效果较好。林鑫辰"S|等 在 玉 米 秸 杆 炭 上 负 载 Fe，0 4,
质 量 浓 度 为 200 m g l' 并 用 500 W氙灯照射60 min 制备出表面形貌多孔的磁性催化剂，在 重 复 使 用 5
依照臭氧与被降解物质不同的反应形式，可分
形 式 的 Fenton反应是指在酸性条件下，Fft2+与 H20 2 为臭氧直接反应和臭氧间接反应两种类型。臭氧作
反应产生羟基自由基，对难降解的有机物进行降解 为一种强氧化剂，其氧化反应有着速度快、无二次
的过程。此技术凭借着技术简便、成本低廉、操作 安 全 、反应速度较快的特点，被广泛应用于工业废
解 率 达 到 9 7 % 。陈世界[9]等应用树脂碳化和水热法 黄挺1171等 选 择 Fe"为 类 Fenton反应的催化剂，按质
制 备 C/Fe-BhW〇fi* 催 化 剂 ，在模拟太阳光条件下 量比 1 : 6( H20 2 : COD )、摩尔比 4 : 1( Fe° : H20 2)
对初始质量浓度为10 m^ l/ 1的诺氟沙星进行降解实 投 放 ，反 应 2 h 后 C O D 的降 解 率 达 2 0 % ，并且循环
实 验 ，两 种 染 料 的 去 除 率 分 别 为 99.1%和 78.2%。 最佳条件下感应电芬顿240 m in 对二甲基砷的降解
晏发春[8]等 采 用 纳 米 TiO:，对活性黄进行降解实验， 率 达 9 4 . 4 % , 并且由于铁离子水解成羟基络合物，
经研究发现当水醇比为1 : 3 , 温 度 达 1 2 0 丈时，降 可以把降解产物吸附在其表面，提高了降解效率。
第 50卷第5 期 2021 年 5 月
当代
化工
Contemporary Chemical Industry
V〇1.50, No.5
May,2021
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高级氧化技术水处理研究进展
陆 恬 奕 ，李 宇 ，徐 瑞 ，黄 雅 ，杨 彩 云 ，李佳佳4
(陕 西 中 医 药 大 学 药 学 院 .咸 阳 712046)
提供了高压条件污泥深度脱水新方法。杨秀英1,3|等 化和电催化氧化的C O D 降解速率均有提升。张耀辉