高级氧化技术在给水处理中的应用
水处理中高级氧化技术简介
水处理中高级氧化技术简介摘要：近年来，高浓度难降解有机废水的处理引起人们越来越多的重视，高级氧化技术因其具有反应速度快、处理完全、适用范围广等优点而被关注，并相继开展了研究与开发工作, 但是其具体的反应机理仍然是众多学者争论的焦点。
本文对目前水处理领域中的高级氧化技术进行了简单的分析和介绍。
关键词：高级氧化、废水、水处理1.引言高级氧化技术由Glaze等[1]于1987年提出，其最显著的特点是以为主要氧化剂与有机物发生反应，反应中生成的有机自由基可以继续参加的链式反应，或者通过生成有机过氧化物自由基后，进一步发生氧化分解反应直至降解为最终产物CO2和H2O，从而达到了氧化分解有机物的目的[2]。
2.常见的高级氧化技术2.1 以H2O2为主体的高级氧化过程T3.结语与传统的水处理技术相比，高级氧化技术在降解有机物方面具有效率高、适用范围广、反应速率快、氧化能力强、无污染或少污染等优点，在水处理领域具有很好的应用前景，近年来成为水处理领域的研究开发热点。
虽然高级氧化技术具有多项优势，但是其应用尚处于起步阶段。
这主要是由于其研究发展时间短，基础理论还不十分完善，再加上废水中污染物种类复杂，使得高级氧化技术无论在理论研究还是工业应用方面都存在不少有待解决的问题。
由于废水中难于生物降解的有毒有害污染日益严重，随着国家水质标准的日益严格和中水回用的紧迫需求，传统生化法和物化法很难达到处理要求，这样就为高级氧化技术的发展与应用带来了机遇。
参考文献：[1] Glaze W H. Drinking-water treatment with ozone[J]. Env Sci Tech, 1987,21(3):224-230.[2] 孙贤波, 赵庆祥, 曹国民, 等. 高级氧化法的特性及其应用[J]. 中国给水排水, 2002(05):33-35.[3] Andreozzi R, Caprio V, Insola A. Advanced oxidation processes(AOP)for water purification and recovery[J]. Catalysis Today, 1993,53:51-59.[4] 陈琳, 杜瑛珣, 雷乐成. UV/H_2O_2光化学氧化降解对氯苯酚废水的反应动力学[J]. 环境科学, 2003(05):106-109.[5]吴海宝. 太阳能－TiO_2光催化氧化有机物在水处理上的应用[J]. 太阳能学报, 1996(03):288-292.[6] 江举辉, 虞继舜, 李武, 等. 臭氧协同产生·OH的高级氧化过程研究进展及影响因素的探讨[J]. 工业安全与环保, 2001(12):16-20.[7] 李来胜, 祝万鹏, 李中和. 催化臭氧化——一种有前景的水处理高级氧化技术[J]. 给水排水, 2001(06):26-29.作者简介：李真臣（1994.05-），男，重庆市开州区人，四川省成都市双流县四川大学环境工程专业研究生。
高级氧化技术在水处理中的发展状况
科学技术
高级氧化技术在水处 理 中的发展 状况
户 焱锋
１ ． ２ 湿化 氧化 法 的应用
ｏ｝ ｝ Ｌ ｏ—． ２ Ｈ０
在碱性介质 中，Ｏ ， 可与ｏ ｔ ｔ － ￣应 ，产生 自由基的速度很 快。
＋ｏＨ— ’ ＨＯ２‘０２ －
０ ３ ＋ Ｈ ０ ２ ＿ ＿ Ｏ。 ２ ２ Ｈ ０ 厂ｑ＋ Ｈ ｐ
产生 的Ｈ Ｏ・ 具有 比０ ， 更强 的氧化能力 ，能使有机物发生反应。
高级 氧化法 （ Ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｄ Ｏ ｘ ｉ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ， 简称Ａ Ｏ Ｐ ｓ ） 可将高浓度的 有机废水 直接矿化或通过氧化提高污染物 的可生化性 ，同时还在环境 类 激素等微量有害化 学物质 的处理方 面具有很大 的优势 ，绝大部分有 机物能在其作用下完全矿化或分解 ， 具有很好的应用前景。 目前 ，高级氧化技术主要包括湿化氧化法 、臭氧氧化法 、光催化 氧化法 。 １ 湿化氯化法
１ ． １ 湿 化氧 化 的基本 原理
臭氧与水 中污染物 的反应极为复杂 ，主要通过两条途径 ，即臭 氧 的直接反应 和臭氧分解产生Ｈ Ｏ・ 的间接反应 。两者比较 ，直接反应 有 选择性 ，速度慢 ；间接反应无选 择性 ，Ｈ Ｏ・ （ Ｅ ０ ＝ ２ ． ８ Ｖ） 电位高 ，反 应能力强 ， 速度快 ， 可引发链反应 ，使许多有机物彻底降解 。 直接反应 ：污染物＋ Ｏ ， —产物或 中间物
污水处理高级氧化技术
污水处理高级氧化技术近年来，由于工业化发展的速度较快，致使工业企业的污水排放量剧增，造成的环境污染问题越来越严重。
在工业生产排放的废水中，有机废水的浓度较高、成分繁杂，且具有难降解、含毒性物质等特征。
因此，传统的污水处理技术已无法满足当今的污水处理要求，所以，有效处理此类工业废水已成为当务之急。
目前，先进的高级氧化法处理效果好、反应速度快、二次污染概率小且适用范围广。
因此，该技术已逐步应用于各种工业废水处理工艺中。
该技术按反应原理划分可分为臭氧氧化、光化学氧化、催化湿式氧化、电化学氧化、芬顿氧化等。
1、高级氧化法处理废水的研究进展1.1 臭氧氧化（1）臭氧氧化按照对污染物和臭氧的化学反应方式的不同，可分成二类。
一类是用臭氧直接和有机化合物反应，一般称为臭氧直接反应；另一类是臭氧先经过分解形成羟基自由基，再通过羟基自由基和有机产物进行直接化学反应，一般称为臭氧发生器间接化学反应。
在实际应用中，与臭氧的直接反应通常是通过打破有机物的双键结合，将大分子有机质转变为小分子，但总体氧化程度并不高，而破碎成小分子的有机物具备了较大的可生化性。
臭氧直接氧化是由于其选择能力较强、化学反应速度慢、以及对污染物的全面净化难度较大等特点，但可以对工业废水进行预处理，以此提高废水的B/C比。
而臭氧的间接处理化学反应基本原理为：臭氧在水体内先溶解形成羟基自由基（OH），然后羟基自由基再去氧化有机物。
该方法一般不具备化学选择性，但由于反应速度快、氧化程度高、污水处理效率好等优点，在工业废水处理中取得了较普遍的运用。
在臭氧处理间接化学反应中，臭氧在水体形成羟基自由基主要采用两种路径：①在碱性条件下，臭氧迅速溶解形成羟基自由基，且在紫外线光的影响下，臭氧形成羟基自由基；②在各种金属催化的影响下，臭氧形成羟基自由基。
国内学者对催化剂展开研究，以负载式二氧化钛为催化剂，对臭氧化合物在强催化作用下氧化对水溶性元素腐殖酸的影响开展了深入研究，结果显示，利用二氧化物能够增加对臭氧的氧化效果，其效果增加到了29.1%，而最终的腐植酸氧化物去除率更高达84.9%。
芬顿氧化技术在工业废水处理中的进展研究
芬顿氧化技术在工业废水处理中的进展研究摘要:芬顿法（Fenton）是H2O2和Fe＋混合得到的一种强氧化剂，具有很强的降解能力，能够将废水中的难生物降解的污染物进行有效清除，是一种高级氧化法，近十几年来在废水处理中的应用正得到越来越多的关注。
本文先对芬顿法的成因进行分析，并以几种芬顿法施工技术为例，例如：常见的有普通芬顿法、光-芬顿法以及电-芬顿法等，详细探讨芬顿法在处理工业废水中的作用，意在提高整体的工业废水处理水平，为保护生态环境做出重要贡献。
关键词:芬顿氧化法；高浓度有机农药；污水处理；作用与方法一、前言工业废水是指工业生产过程中产生的废水、废液和其他有毒有害液体，包括生产废水、生产污水和冷却冷凝水。
近年来我国工业得到快速发展，但工业的发展却是以环境污染为代价，随着工业规模的不断扩大，工业生产过程中产生了大量的废水，工业废水种类繁多，成分复杂，常常包含多种有毒有害物质，故对生态环境、人类健康造成极大危害。
如果不对工业废水进行妥善处理会给人们的生产生活带来严重的危害。
芬顿法工艺作为一种全新处理废水的工艺技术，目前广泛应用于工业废水处理当中。
因此，探讨芬顿法工艺在工业废水处理中应用的相关问题，具有十分重要的现实意义。
二、芬顿法工艺介绍及工作原理20世纪80年代发展起来的高级氧化技术能通过氧化剂、催化剂、电、光及超声等技术相结合而产生活性极强的自由基（如·OH），再将水体中大分子难降解有机物降解成低毒或无毒的小分子物质，甚至可以直接矿化为CO2，H2O[1]。
高级氧化技术已经成为国内外水领域研究热点，主要Fenton氧化法、臭氧氧化法、电催化氧化法、光化学氧化法、超声氧化法和湿式氧化等[2]。
其中芬顿氧化法是发现最早、研究成果最多的高级氧化法，较其他高级氧化技术有设备简单，操作方便，反应快速，效率高，温度和压力条件缓和及无二次污染等特点，近年在环境污染物处理领域引起了越来越多的关注[3-4]。
给水处理的新技术和水厂发展的新理念观后感
给水处理的新技术和水厂发展的新理念观后感1. 引言1.1 概述水是人类生活的基本需求之一，而其安全和可持续供应则成为当今社会面临的挑战之一。
随着全球人口的增加和城市化进程的加快，对清洁、安全的饮用水需求日益迫切。
传统的给水处理方法在面对日益复杂的水质问题时显露出局限性，并且对资源和能源的消耗也越来越大。
因此，寻找新技术和新理念以提高给水处理效率、降低成本、减少环境影响变得尤为重要。
1.2 研究背景近年来，随着科学技术的进步和环保意识的提高，涌现出了许多新技术在给水处理领域的应用。
这些新技术包括但不限于膜过滤、高级氧化、电化学、纳米材料等，在去除污染物、杀灭病原体及改善水质方面表现出极大潜力。
同时，由于经济社会发展模式的转变，传统水厂也面临新理念引领下的改革与创新。
1.3 目的和意义本文旨在探讨新技术在给水处理中的应用以及水厂发展的新理念对提升水处理能力的重要性。
通过对具体新技术的介绍和实际应用案例分析，了解其带来的优势及面临的挑战。
同时，深入研究水厂发展的新理念演变历程，探讨这一变革带来的机遇与挑战，并分享成功案例。
最后，在观察整个行业现状之后，我们将进行深入思考并提出个人观点和建议，展望未来给水处理领域发展方向。
通过本文的撰写和研究，可以为相关专业人士、环境保护部门、决策者等提供有关给水处理新技术和水厂发展新理念的重要参考信息，进而推动我国和全球给水处理领域更加高效、可持续地发展。
2. 新技术在给水处理中的应用2.1 具体新技术介绍:在现代社会，随着科技的不断发展，许多新技术逐渐应用于给水处理领域，为提高水质和提供可持续的清洁饮用水资源提供了新的机遇。
以下是一些在给水处理中常见的新技术：1. 膜分离技术：膜分离是一种通过物理屏障来分离悬浮物、胶体、溶解物和微生物等杂质的方法。
其中最常见的膜分离技术包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等。
这些技术可以有效去除大部分有害污染物和微生物，并能够保留有益矿物质，提供高品质的饮用水。
芬顿_Fenton_高级氧化技术在废水处理上的研究进展
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英国将继续发展核电
英国政府发布了对日本福岛核电站事故的最终报告，报 告认为英国的核电计划不存在象福岛核电站那样的问题，英 国将继续发展核电。 报告认为，虽然日本福岛核电站出现了 严重事故，但英国核电并不面临类似的问题，因此，没有理由
东莞市水星科技环保有限公司代理台湾水美公司的第 4 代 Fenton 技术流化床已成功在广东鼎丰纸业有限公司、海 南金海浆纸有限公司、 重庆理文造纸有限公司和安琪酵母 （伊利）有限公司等企业得到工程应用，用于生化后出水的深
度处理。 综述以上国内外学者及机构的研究，Fenton 技术已在不
同的行业中应用于难完全生化降解废水的深度处理。 国内各环保企业和科研机构已工程化应用的芬顿技术
2012．NO．3. 73
ISSN1672-9064 CN35-1272/TK
环保技术
Fenton 试剂法具有操作 过程简单 、反应速度 快 、设备简 便、费用便宜、对环境友好等优点 。 但是它在试剂运行中还存 在以下 缺 点 ：①H2O2 和 Fe2+的 利 用 率 不 高 ；②废 水 处 理 运 行 成本高。 为了改善这些缺点，人们研究并应用了 Fenton 试剂 与其他技术联合处理废水的方法， 目前的研究方向有： 电Fenton 法、光-Fenton 法、超声-Fenton 法、吸附-Fenton 法、微 波-Fenton 法、混凝-Fenton 法等。 在这几种新的类 Fenton 技 术中，Photo-Fenton 非均相体系方面的研究吸引了不少学者 关注。
近年来， 很多学者在 Fenton 试剂反应机理方面对 Fenton 试 剂 产 生 强 氧 化 能 力 和 Fenton 试 剂 在 有 机 物 中 的 反 应 进行了深入研究，并建立了不同的动力学模型，从而为 Fenton 技术的工业化应用提供坚实的理论依据。
高级氧化技术在油田水处理中的应用_刘书孟
治理技术 油气田环境保护 第１４卷・第３期 ・２５・˙高级氧化技术在油田水处理中的应用刘书孟（上海交通大学环境科学与工程学院） 摘要概述了高级氧化技术的基本原理和发展历程，介绍了臭氧氧化、二氧化氯氧化及光催化氧化等典型的高级氧化技术及其在水处理中的应用进展情况。
结合目前油田水处理中出现的新问题，如硫酸盐还原菌含量高、有机物浓度高、微生物易于繁殖以及结垢严重等现象，对高级氧化技术在油田水处理中的应用前景进行了论述。
同时提出应进一步加强对油田采出污水杀菌、油田水的灭藻和除泥、油田地面水体油污染控制等方面的研究。
关键词高级氧化技术 臭氧氧化 二氧化氯氧化 光催化氧化 油田水处理技术０ 引 言 高级氧化技术（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ， ＡＯＴｓ）是通过产生羟基自由基ＨＯ・而将污染物氧化降解的技术。
高级氧化技术的出现最早可追溯到十九世纪，１８９４年Ｆｅｎｔｏｎ发现Ｆｅ２＋和Ｈ２Ｏ２混合后可以产生ＨＯ・自由基［１］，ＨＯ・自由基通过电子转移等途径可使水中的有机污染物氧化为二氧化碳和水，从而使有害物质降解。
可以说Ｆｅｎｔｏｎ揭开了高级氧化技术发展的序幕。
１９３５年Ｗｅｉｓｓ提出Ｏ３在水溶液中可与ＯＨ－反应生成ＨＯ・自由基［２］，１９４８年Ｔａｕｂｅ和Ｂｒａｙ在实验中发现Ｈ２Ｏ２在水溶液中可以离解成ＨＯ２－，可诱发产生ＨＯ・自由基，随后Ｏ３和Ｈ２Ｏ２复合的高级氧化技术被发现。
２０世纪７０年代，Ｐｒｅｎｇｌｅ、Ｃａｒｙ等率先发现光催化可产生ＨＯ・自由基［３，４］，吹响了光催化高级氧化研究的号角。
近二十多年，高级氧化技术，以其巨大的潜力及独特的优势逐渐成为环境学科领域竞相研究的热点，并迅速在水处理中得到广泛应用。
本文介绍几种典型的高级氧化技术，并就其在油田污水处理中的应用进行探讨。
１ 臭氧氧化 臭氧是一种优良的强氧化剂，氧化电位高，能够氧化许多有机物，如蛋白质、氨基酸、有机胺、链型不饱和化合物、芳香族、木质素和腐殖质等。
城市水厂中给水深度处理技术的应用
技术应用Ji Shu Ying Yong摘要：随着给水深度处理技术在城市水厂供水中的广泛应用，其不仅能够提高给水的杀菌效率，还能够避免对水质造成不良影响，有利于实现我国水厂给水系统经济效益的最大化。
所以，给水深度处理技术利用自身的高效环保特点得以在各个领域中进行广泛应用。
关键词：城市水厂；给水深度处理技术；应用我国淡水资源有限，在城市的发展过程中，加强对城市水厂的深度处理，加强城市水的循环利用，保障城市用水安全。
在现代化的发展过程中，水处理技术的应用能够有效提高城市水厂的水处理效果。
在城市水厂中给水深度处理中，加强现代化水处理技术的应用，提高城市水厂中给水深度处理质量。
1活性炭吸附技术活性炭深度处理技术包括活性炭、臭氧活性炭技术和臭氧生物活性炭。
活性炭技术利用活性炭的比表面积大孔结构和多孔结构,形成吸附水中的小分子有机化合物,去除水中的色素,香味和杀虫剂。
一些有机化合物臭氧活性炭是臭氧利用氢氧化成二氧化碳和水的有机一分解中间,改变分子结构的形状,然后活性炭吸附不完全氧化的有机化合物,利用生物的改善和有机吸附,深度净化水质的目的。
生物活性炭(bac)是一种活性炭去除污染物的微生物,生物氧化。
臭氧化到通过添加生物活性炭,可以改善水中痕量污染物的去除。
活性炭可分为三种类型：粉状活性炭（PAC），GAC和AFC。
在水处理中，PAC主要用于控制由季节变化或水质恶化引起的气味问题，并且具有更好的解决气味问题的能力。
但DBPs前体的吸附能力较差。
活性炭吸附主要前体，通常在水处理混凝剂沉淀前加工单元gac，这种方法的优点是通过凝结沉淀去除大部分颗粒中的可溶性有机物，有机物和悬浮固体gac床和较低的TOC内容，可以减少损失，增加一般床的一般管理，开放时间，摆脱数量的增加，减少一般做法的使用。
这样，TOC的去除率可以达到50%以上，但大分子有机化合物的去除率较差。
ACF编织活性炭，直径5～20米，具有很强的吸附氯化氢波动的能力。
高级氧化技术在水处理中的应用 张利国
高级氧化技术在水处理中的应用张利国摘要：随着我国工业化及社会化进程的快速稳步发展，工业及生活废水的有机成分变的愈来愈复杂，水质呈现出难降解、高浓度和高毒性的特点。
针对于此种污水水质特性，传统的生化处理方法己经很难使水质达到相应指标。
高级氧化技术是对传统水处理技术中的经典化学氧化法的改革，主要指通过化学或者物理化学的方法，使水中的污染物直接矿化为二氧化碳和水以及其他无机物，或者将污染物转化为低毒、易生物降解的小分子物质。
本文就当前常见的几种高级氧化技术及其应用进行了简单介绍，希望对高级氧化技术的进一步发展有一定的推动作用。
关键词：氧化技术；水处理；应用；研究1高级氧化法概述1.1定义深度氧化法就是指高级氧化法，在利用氧化剂、催化剂、光、电超声波等技术的基础上可促使大量的氧化活性物质产生，例如OH等，氧化性较强是其显著优势与特征。
在氧化活性物质与污染物之间会发生一定的化学反应，其中主要包括加合、取代、电子转移与断键等，污染物会在这一过程中分解成为小分子物质或者二氧化碳以及水等无机物，这种污水处理技术就是高级氧化法。
在不断实践与研究高级氧化法的过程中我们发现该种方法在污水处理领域具有广阔的发展领域与空间，尤其是在生物难降解污染物处理领域已经引起广泛关注。
分子量较大、化学结构稳定并含有对微生物生长不利的毒性物质是生物难降解污染物的显著特征。
因此在实际处理过程中如果使用一般生物处理技术难以满足处理要求，此种情况下我们必须在结合实际的基础上实现对高级氧化法的合理使用。
在实际对高级氧化法进行分类时我们可将其自由基以及反应条件作为主要依据，主要分为Fenton法、O 3氧化法、光化学氧化法、电化学氧化法、湿式氧化法、超临界水氧化法及超声波氧化法几种。
1.2高级氧化技术的特点电、磁、声、光等方面的物理原理以及化学过程来产生的相应羟基自由基•OH物质是高级氧化技术在实际使用过程中必不可少的物质支撑，在反应过程中，高级氧化物一直作为中间性产物存在，其链反应需要在诱发的基础上出现，OH物质是其中一个必然存在的物质，其与废水之间的污染物反应为直接发生，污染物的快速反应也是在这一过程中发生，上述条件得到满足后物质的可生化性可在原有的基础上实现最大限度的提升。
高级氧化技术处理染料废水的研究进展
第53卷第3期 辽 宁 化 工 Vol.53，No. 3 2024年3月 Liaoning Chemical Industry March，2024高级氧化技术处理染料废水的研究进展崔可清，王志博（沈阳建筑大学 市政与环境工程学院， 辽宁 沈阳 110168）摘 要： 高级氧化技术具备快速降解速率和便捷操作等优势，能够将染料废水中难以降解的有机污染物氧化为CO2和H2O等小分子物质，因此在染料废水处理的实验中被广泛使用。
本综述列举了光催化、光电催化、芬顿、臭氧氧化等技术处理染料废水的研究应用，并对高级氧化技术在染料废水处理领域的未来进行了展望。
关 键 词：光催化； 光电催化； 芬顿； 臭氧氧化； 染料废水中图分类号：X703.1 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2024）03-0446-04染料废水是指在染色过程中产生的含有染料、助剂、盐类、有机物等污染物的废水。
这些染料具有难降解、高色度、污染性强等特点，易对人体和环境造成极大危害[1-2]。
并且其中还含有大量的盐类、酸碱度高等特性，使得其处理难度较大。
因此，必须采取有效的处理措施来保护环境和人类健康。
传统的物理、化学、生物方法在处理这类物质时降解不完全，近年来，高级氧化技术在处理这类难降解有机物得到广泛应用，其产生的羟基自由基具备强氧化性，可将染料废水中的污染物进行去除。
本文介绍了高级氧化技术在降解染料废水中的最新应用，包括光催化技术、光电催化技术、芬顿技术、臭氧氧化技术，并对几种技术在水处理领域未来进行了展望。
1 光催化技术近年来，光催化技术被广泛应用于印染废水方面的处理，该技术是指利用特定的光催化剂吸收光子能量，促进化学反应，其产生的空穴电子能够与水发生反应，生成具有强氧化性的羟基自由基[3]。
该技术具有节省能源、无二次污染、反应速度快等特点，并且可以在低温和低压下实现有机物的完全矿化。
TiO2是目前应用最广泛的半导体，具有良好的化学稳定性和氧化能力，且催化活性高、毒性低、制备成本低[4]。
探索臭氧在水处理中的应用(全文)
探究臭氧在水处理中的应用XX：前言随着社会经济的飞速进展，生态文明建设“五位一体”思路的提出，水环境保护工作面临空前的机遇与挑战，而常规水处理工艺的不足正日益显现。
随着我国工业化的进展，水污染问题日趋严峻因此，改善和加强常规水处理工艺就显得尤为重要，而臭氧由于其强氧化性的特点，可广泛应用于当代水处理技术中。
1 臭氧在水中产生羟基自由基臭氧分子，根据其结构，可以作为一个偶极子，亲电或者亲核试剂。
故臭氧在水中非常不稳定，具有很高的活性。
臭氧在自然水体中的分解从动力学和机理方面可以分解为初始阶段和第二阶段。
在初始阶段，天然有机物和一些无机化合物与臭氧迅速反应，会消耗大量的臭氧（通常称作瞬间臭氧需求）。
在这个阶段，臭氧不像在第二阶段那样遵循一介速率，并产生高浓度的羟基自由基。
在第二阶段，臭氧的分解为链式反应，且遵循一阶反应速率，臭氧反应速率恒定不变，反应过程产生羟基自由基。
臭氧在水中分解过程中生成的羟基自由基，由于其具有2.8V的氧化还原电位，氧化性极强。
1935年，Weiss首次提出臭氧在水中的自分解反应，并指出臭氧的自分解反应是由于OH-与O3分子反应引起，且反应相对于臭氧浓度为1.5级的关系。
2 0 世纪8 0 年代，Cristensen和Stehelin等人通过研究臭氧自分解反应产生·OH等自由基的过程，提出了不同的反应机理及动力学表达式。
20XX 年，钟理等在前人研究的基础上又对臭氧在水中的自分解动力学及反应机理进行了实验研究。
其结果为：pH 在3.2～10.1时，反应级数相对于OH-浓度为0.13；pH在10.1～13时，反应级数相对于OH-浓度为1.37。
20XX年，Mrc-Olivier Buffle提出并通过实验证明，在天然水体中，胺类和酚类可以促进臭氧分解生成·OH。
其中，在中性条件下，二级胺和三级胺的纯溶液通过形成O2·-和O3·-来产生羟基自由基。
水的深度处理——光催化氧化技术
光催化氧化技术在水处理领域应用进展及存在问题摘要:光催化氧化技术是近几十年来发展起来的一项深度氧化(AOP)污染治理新技术，因其具有降解彻底、无二次污染等优点而倍受人们的瞩目。
本文介绍了光催化氧化的机理，阐述了光催化氧化技术在降解水中有机污染物、无机污染物及饮用水净化和垃圾渗滤液处理中的研究进展，对光催化氧化技术的研究前景进行了展望，并对其目前存在的问题进行了简单的阐述。
关键词: 二氧化钛TiO2,光催化氧化,水处理,研究进展,存在问题光催化氧化技术是一种新兴的水处理技术。
1972 年，Fujishima和Honda报道了在光电池中光辐射TiO可持续发生水的氧化还原反应，标志着光催化氧化水2处理时代的开始。
1976 年,Carey 等在光催化降解水中污染物方面进行了开拓性的工作。
此后，光催化氧化技术得到迅速发展。
光催化技术具有反应条件温和、能耗低、操作简便、能矿化绝大多数有机物、可减少二次污染及可以用太阳光作为反应光源等突出优点，在难降解有机物、水体微污染等处理中具有其他传统水处理工艺所无法比拟的优势，是一种极具发展前途的水处理技术，对太阳能的利用和环境保护有着重大意义。
一、光催化降解水中污染物的作用原理光催化降解技术中，通常是以TiO2 等半导体材料为催化剂。
这些半导体粒子的能带结构一般由填满电子的价带和空的高能导带构成，价带和导带之间存在禁带，当用能量等于或大于禁带宽度的光照射到半导体时，价带上的电( e-) 被激发跃迁到导带形成光生电子( e- )，在价带上产生空穴( h+ )，并在电场作用下分别迁移到粒子表面。
光生电子( e-) 易被水中溶解氧等氧化性物质所捕获，而空穴因具有极强的获取电子的能力而具有很强的氧化能力，可将其表面吸附的O 分子氧化成·OH 自由基，·OH 自由基几乎无选择地将水中有机物或OH-及H2有机物氧化，其反应机理如下:TiO2+hv→h++e- h++e-→E H2O→H++OH- h++OH-→·OH h++H2O+O2-→·OH+H++·O2- h++H2O→·OH+H+ e-+O2→O2-·O2-+H+→HO2· 2HO2·→O2+H2O2 H2O2+·O2-→·OH+OH-+O2 H2O2+hv→2·OH Organ+·OH+O2→CO2+H2O+其他产物 M n++ne-→M 由上述反应可见, TiO2 光催化氧化降解有机物实质上是一种自由基反应。
紫外高级氧化法在水处理中的应用
第53卷第4期 辽 宁 化 工 Vol.53，No. 4 2024年4月 Liaoning Chemical Industry April，2024紫外高级氧化法在水处理中的应用冯 锴（沈阳建筑大学 市政与环境工程学院，辽宁 沈阳 110168）摘 要： 紫外高级氧化法（UV/AOPs）是在传统的高级氧化技术基础上发展而来，将紫外光与高级氧化技术联用，具有效率高、速度快、适用范围广等特点，被广泛应用于工程行业中。
主要包括紫外-过氧化氢、紫外-臭氧、紫外-次氯酸钠、紫外-过硫酸盐、紫外-氯、紫外-过氧乙酸、紫外二氧化钛等紫外高级氧化处理工艺，叙述了各个工艺的作用原理、特点及其对污染物的去除效果，同时指出每种工艺的弊端，并提出解决方法，为后续的工艺发展提供思路。
关 键 词：紫外； 高级氧化法； 水处理中图分类号：X703.1 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2024）04-0632-04随着科技的发展，水中越来越多的污染物被检测出来，这些污染物对人体有着极大的危害。
传统水处理工艺在处理这些新型的污染物方面还存在许多弊端，因此科学家们亟待一种新型水处理工艺。
高级氧化法（AOPs）能够与光、声、电、磁等方式结合起来处理有机物。
AOPs因其氧化速度快、选择性高、氧化能力强等特点，目前已经成为各个国家的研究重点[1]。
1 紫外高级氧化原理氧化剂在紫外光的作用下，产生具有强氧化性的自由基（主要为羟基自由基·OH），其氧化还原电位高（1.8~2.7 V）、反应速度快且无选择性。
能够快速氧化水中的难降解有机物,并将其矿化为CO2和H2O。
2 紫外高级氧化技术2.1 紫外-过氧化氢紫外过氧化氢（UV/H2O2）处理有机物通过两种途径，一种是通过紫外光处理有机物，另一种是紫外光照射H2O2，产生·OH来处理有机物。
UV/H2O2处理效果好、速度快、不产生副产物且无选择性，是一种良好的高级氧化工艺。
光催化氧化技术在水处理中的应用
光催化氧化技术及其在水处理中旳应用摘要: 简介了光催化氧化旳机理及光催化氧化反应旳重要影响原因, 就TiO2固定化制备、改性、光催化氧化在工业废水以及饮用水处理中旳应用进行了论述。
关键词: 光催化氧化Ti02光催化剂水处理1 引言光催化氧化法是近二十年才出现旳水处理技术, 1972年, Fu—jishima和Honda报道了在光电池中光辐射Ti02可持续发生水旳氧化还原反应, 标志着光催化氧化水处理时代旳开始。
1976年, Carey等在光催化降解水中污染物方面进行了开拓性旳工作。
光催化技术具有反应条件温和、能耗低、操作简便、能矿化绝大多数有机物、可减少二次污染及可以用太阳光作为反应光源等突出长处[1], 在难降解有机物、水体微污染等处理中具有其他老式水处理工艺所无法比拟旳优势, 是一种极具发展前途旳水处理技术, 对太阳能旳运用和环境保护有着重大意义。
2 光催化氧化原理光催化氧化还原以n型半导体为催化剂, 如TiO2.ZnO、Fe2O3.SnO2.WO3等。
TiO2由于化学性质和光化学性质均十分稳定, 且无毒价廉, 货源充足, 因此光催化氧化还原清除污染物一般以TiO2作为光催化剂。
光催化剂氧化还原机理重要是催化剂受光照射, 吸取光能, 发生电子跃迁, 生成“电子—空穴”对, 对吸附于表面旳污染物, 直接进行氧化还原, 或氧化表面吸附旳羟基OH-, 生成强氧化性旳羟基自由基（OH）将污染物氧化[2]。
当用光照射半导体光催化剂时, 假如光子旳能量高于半导体旳禁带宽度,则半导体旳价带电子从价带跃迁到导带, 产生光致电子和空穴。
水溶液中旳OH- 、水分子及有机物均可以充当光致空穴旳俘获剂, 详细旳反应机理[3]如下（以TiO2为例）:TiO2 + hν→h+ + eh++ e- →热量H2O →OH- + H+h+ + OH-→OHh+ + H2O + O2- →·OH + H+ + O2-h+ + H2O →·OH + H+e- + O2 →O2-O2- + H+ →HO2·2 HO2·→O2 + H2O2H2O2 + O2- →OH + OH- + O2H2O2 + hν→2 OHMn+(金属离子) + ne+ →M3 光催化氧化反应旳重要影响原因3.1催化剂性质及用量可用于光催化氧化旳催化剂大多是金属氧化物或硫化物等半导体材料, 如TiO2.ZnO、CeO2.CdS、ZnS等.在众多光催化剂中, Ti02是目前公认旳最有效旳半导体催化剂, 其特点有：化学性质稳定, 能有效吸取太阳光谱中弱紫外辐射部分, 氧化还原性极强, 耐酸碱和光化学腐蚀, 价廉无毒, 本文重要简介TiO2。
臭氧高级氧化技术在水处理领域的研究进展
2 臭氧联用技术 2.1 超声强化臭氧氧化技术 超声波的超声空化作用， 通过声场中质点振动、次级衍生波等效应，为有机物的降 解提供了更多的途径，强化了 O3 的氧化效能。高丽等［6］ 使用超声强化臭氧氧化技术，证实不论是酸性、碱性条 件，超声都可以促使臭氧分解产生·OH。谭江月［7］将 O3对 硝基苯胺废水进行降解时，分别采用单频和双频超声技 术 予 以 联 用，结 果 表 明，双 频 时 O3 对 废 水 的 处 理 效 果 更佳。 2.2 臭氧-生物活性炭联用技术 臭氧-生物活性炭联 用技术普遍应用于给水深度处理，其流程基本是在“混凝 →沉淀→过滤”的基础上，增加臭氧-生物活性碳单元。 李绍峰等［8］用臭氧-生物活性炭联用技术搭配膜技术处 理自来水，高锰酸盐指数去除率达 68.0%，运行效良好。 JANS 等［9］观察悬浮活性炭或炭黑对于特征溶液中臭氧转 化速率的影响，结果表明，活性炭存在时，臭氧转化为羟 基自由基产率较高。 2.3 O3/H2O2高级氧化技术 O3/H2O2系统对污染物的降 解速率是单一氧化过程的 2～200 倍，氧化过程不产生二 次污染，是所有高级氧化过程中最有效的处理饮用水的 方法。张萌［10］等探究了 O3/H2O2去除复选药剂丁基黄药， 结果表明，臭氧投加量一定，丁基黄药去除率随 H2O2投加 量的增加而提高。陈嘉祺 等 ［11］ 使用 O3/H2O2 去除制浆液 色度，结果表明，O3/H2O2 体系对制浆液有极好的色度去除 效果。童少平［12］等研究发现，H2O2 与臭氧协同降解污染 物质时，水中必须存在溶解臭氧，H2O2 的最佳投加量取决 于臭氧与有机污染物的反应活性。 3 结语
给排水工艺中的高级氧化技术与工艺
给排水工艺中的高级氧化技术与工艺高级氧化技术（Advanced Oxidation Processes，简称AOPs）是一类在环境领域中被广泛应用的强氧化技术，主要用于处理含有难降解有机物的废水。
它利用一系列高效氧化剂，如光能、臭氧、过氧化氢等，通过产生强氧化·自由基来分解和转化废水中的有机污染物。
在给排水工艺中，高级氧化技术具有许多优点和应用前景，下面将具体介绍高级氧化技术的原理、分类及其在给排水工艺中的应用。
一、高级氧化技术的原理高级氧化技术通过生成自由基来实现有机污染物的降解，其中自由基主要包括羟基自由基（·OH）、过氧化氢自由基（·HO2）、超氧自由基（O2^-·）等。
这些自由基具有极强的氧化能力，能够迅速与有机污染物反应，并将其转化为低分子量的无害物质。
高级氧化技术可以通过不同的途径产生自由基，主要包括光催化、臭氧氧化、电化学氧化等。
二、高级氧化技术的分类根据产生自由基的方式，高级氧化技术可以分为光催化氧化技术、臭氧氧化技术和电化学氧化技术三大类。
1. 光催化氧化技术光催化氧化技术是利用光能激活催化剂，造成电子和空穴的分离，并在催化剂表面产生自由基。
常用的催化剂有二氧化钛（TiO2）、氧化锌（ZnO）等。
通过调控光照条件和催化剂的种类及负载方式，可以实现对不同种类有机污染物的高效降解。
2. 臭氧氧化技术臭氧氧化技术是将臭氧注入废水中，臭氧由于活性强、溶解度高，具有较高的氧化能力。
臭氧能直接与有机污染物发生反应，也可通过自由基间接氧化有机污染物。
臭氧氧化技术在处理有机物含量较高的废水中具有较好的降解效果。
3. 电化学氧化技术电化学氧化技术是利用电流通过电极产生的氧化还原反应来降解有机污染物。
常见的电化学氧化工艺有电解、电催化等。
电化学氧化技术具有操作简单、高效降解、无需添加外部氧化剂等优点，被广泛应用于废水处理领域。
三、高级氧化技术在给排水工艺中的应用高级氧化技术已经成为给排水领域中的重要技术手段，广泛应用于废水处理、水源净化等方面。
高级氧化技术在给水处理中的应用
高级氧化技术在给水处理中的应用
近年来，随着现代工业的发展，污染物的排放越来越严重，环境污染充斥着我们的生活，水质污染也成为一个严重的问题。
给水供应是其中一项重要的服务，它不仅关系到水质的安全、健康，而且还关系到我们的生活质量。
因此，如何保证给水的安全和健康，需要各种有效的处理方法来挽救环境污染问题。
高级氧化技术是解决给水处理问题的一种新兴技术，它利用高活性臭氧和氧化剂，对水中的有害物质和微生物进行有效的氧化降解，从而使水质得到改善。
相比于传统的处理方法，高级氧化技术在处理效果上有很大的优势，它可以在更短的时间内实现更高的去除率，并且没有污染物残留，几乎可以实现零排放。
此外，高级氧化技术的应用范围也很广泛，它可以按照处理对象的不同而采用不同的处理方法，以达到最佳的效果。
比如，它可以用于处理可溶性有机物，如石油类、有机溶剂类、污泥液类和污水类等，这些物质可以被氧化降解，从而达到净化水质的目的。
此外，高级氧化技术还可以用于处理水中的病原体和抗生素，可以达到杀灭病原体的目的，从而确保给水的卫生安全。
另外，相比于传统技术，高级氧化技术还具有较高的经济性和实用性。
其中，节能降耗是其最重要的优势之一。
通过采用有效的控制策略，可以有效减少能源的消耗。
此外，高级氧化技术还可以有效控制废水的质量，实现低水耗处理，以节约开支和节省水资源。
总之，高级氧化技术是非常有用的，可以有效改善给水的质量，并有效减少环境污染，为我们的生活和工作提供安全和健康的水资源。
因此，高级氧化技术应该得到越来越多的应用，从而为我们更安全、更健康的生活提供支持。
给排水工艺中的去除CODBODNHNTP技术
给排水工艺中的去除CODBODNHNTP技术给排水工艺中的去除COD、BOD、NH3-N、TN、TP技术导言：在给排水工艺中，去除COD、BOD、NH3-N、TN、TP等污染物是关键的环保要求之一。
本文将介绍几种常用的去除这些污染物的技术。
一、化学氧化法化学氧化法是一种常见的去除COD、BOD污染物的技术，其中最常用的是氯氧化法和高级氧化法。
1. 氯氧化法氯氧化法采用氯化物或次氯酸盐作为氧化剂来氧化污染物。
此法能有效去除COD和BOD，但会产生氯化物等二次污染物，需要进一步处理。
2. 高级氧化法高级氧化法包括臭氧氧化法、过氧化氢氧化法等。
这些方法利用高级氧化剂、光催化剂等来产生自由基，进一步氧化降解有机物，具有较高的氧化效率。
二、生物处理法生物处理法是一种可持续且环保的COD、BOD去除技术，通过利用微生物降解有机物的能力来实现污染物的去除。
1. 厌氧处理法厌氧处理法适用于高浓度有机废水的去除COD，通过微生物在没有氧气的环境下分解有机物，产生沼气和稳定的有机气体底泥。
这种方法能有效降低废水处理成本。
2. 好氧处理法好氧处理法是指在含氧环境中，利用好氧微生物降解有机物的方法。
该方法能去除COD、BOD和NH3-N等污染物，处理效果稳定且运行成本较低。
三、物理处理法除了化学氧化法和生物处理法，物理处理法也可以用于去除COD、BOD、NH3-N、TN、TP等污染物。
1. 曝气法曝气法是一种常见的去除NH3-N的技术，通过向水体中注入空气来增加氧气含量，促进氨氧化细菌将NH3-N氧化为NO2-N和NO3-N，然后通过硝化反应将其转化为无毒的氮气释放到大气中。
2. 沉淀法沉淀法是一种去除TP的常用技术，通过加入化学沉淀剂，将废水中的磷酸盐与其反应生成难溶的磷酸盐盐类沉淀物，从而实现磷的去除。
结论：在给排水工艺中，去除COD、BOD、NH3-N、TN、TP等污染物是至关重要的环保要求。
化学氧化法、生物处理法和物理处理法是常用的去除这些污染物的技术，每种技术都有其适用的场景和优势。
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生活水平的提高，今后通过优化参数、提高处理效率与降低成 本，高级氧化技术在水处理领域将会有更广泛的应用前景。
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对高铁酸盐的预氧化除藻[11]、减少混凝剂投加量[12]、强化低 温低浊度水的混凝[13]、强化生物活性炭（BAC）的除氨氮[14]的作
【作者简介】张钦库，男，工学硕士，研究方向：污水处理理论与技术。
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用，研究者已经进行了研究。刘伟等研究高铁酸钾预氧化处理 受污染的水库水，结果显示，少量的高铁酸钾预氧化能显著提 高混凝效果，出水剩余浊度明显下降，水中色度、UV254 和氯仿 生成量等有机综合指标均随高铁酸钾投加量的增加而下降 ， [15] 同时，高铁酸钾预氧化能有效去除水中细菌和藻类。 2.5 Fenton 试剂
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有研究证明[5]新生态水和二氧化锰的吸附在对有机物的去 除中起到一定的作用；PPC 具有远远高于单纯高锰酸钾的除污 染效果，证明了复合药剂中高锰酸钾和其它组分存在一定的协 同强化作用。章琪等[6]采用高锰酸钾复合药剂预处理巢湖为污 染原水，结果表明，高锰酸钾复合药剂对有机物、藻类、嗅味、浊 度、色度均有良好的去除效果，且可减少絮凝剂的投加量，降低 生产成本。 2.3 臭氧
郭改梅等[17]采用 Fenton 试剂与粉末活性炭处理天津某水 厂预沉池出水，试验结果表明，各药剂的投加顺序和投加量为： H2O2 为 1.0ml/L （浓度为 0.6%） 与 FeSO4 0.4ml/L （浓度为 0.2mol/L）、粉末活性炭 10mg/L、Al2(SO4)3 为 10mg/L；同时，还 能有效的去除三氯甲烷前体物，UV254 去除率为 70%以上。 2.6 氯氨
2009 年 11 月 第 11 期（总第 132 期）
广西轻工业
GUANGXI JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY
资源与环境
高级氧化技术在给水处理中的应用
张钦库，徐何杰，周建华，王晓明，田海涛，陈玉芬，徐建宇
（桂林理工大学资源与环境工程系，广西 桂林 ５４１００４）
【摘 要】 人们对饮用水水质要求的提高和水源水污染日益严重，使传统的净水工艺面临严峻的挑战。文章综述了高锰
臭氧能使水中的有机物电荷密度降至最低，发挥氧化助凝 作用。臭氧氧化对水体有着复杂的影响作用，但这方面的报道 也是各持己 见 。 Singer 等 [7] 认 为 臭 氧 在 m （O3）：m（TOC） =0.4~0.8 时，臭氧起助凝的作用，可以提高浊度去除率，且对有 机物去除也有促进作用；Reckhow 等[8]认为，臭氧预氧化能使有 机物 UV254、TOC 等得到明显去除，但 TOC 的去除率较 UV254 略低；但另外一些报道指出，臭氧的作用使得有机物平均相对 分子质量降低，导致可由混凝去除的有机物分子数目降低，从 而影响有机物总体去除率。
２ 高级氧化技术
高级氧化技术是由 Glaze 等人在 1987 年提出，它是运用 氧化剂、电、光照、催化剂生成的活性极强的自由基（如·OH）来 降解有机污染物的技术[2]。它使大分子难降解有机物转变成小 分子易降解的物质，甚至可以直接氧化成 CO2 和 H2O，从而达 到无害化处理的目的。 2.1 高锰酸钾
高锰酸钾复合药剂（PPC）是以高锰酸钾为主的一种复合 性药剂，因此高锰酸钾的氧化作用在复合药剂的作用中是不可 忽略的。高锰酸钾的氧化中间产物—— —新生态水和二氧化锰在 PPC 的作用中起到了一定的作用。新生态水和二氧化锰作为一 种中间价态的产物，既具有一定的催化氧化性，同时又由于它
在水中的溶解度很小，且具有较大的比表面积，具有一定的吸 附性。它具有去除水中有机物、除藻、除臭、除味和强化絮凝等 综合净化作用。
３ 结语
如何保证饮用水的安全性，这一问题已经引起国内外水处 理工作者的广泛关注。各种各样的新型微污染水源水处理技术 也不断地涌现，成为当今给水处理研究领域的热点。在选择受 污染水源的处理工艺时，应当根据源水的水质特点、有机物的 物理化学性质、有机物分子量分布规律等条件，因地制宜进行 综合比较后，合理地选择既经济又钾复合剂、臭氧、高铁酸盐、Ｆｅｎｔｏｎ 试剂及氯氨等高级化学氧化剂在给水处理领域中的研究和应用情况 。
【关键词】 预氧化；给水处理；有机物
【中图分类号】 X703 【文献标识码】 A
【文章编号】 1003- 2673(2009)11－109－02
１ 前言
随着经济的高速发展和生活水平的提高，人们对饮用水的 水质要求也随之提高。指标的数量随着时间不断增加，这也表 明人们对饮用水的要求是越来越高。面对人们对饮用水水质要 求的提高和饮用水水质的变化，使得常规饮用水处理工艺已经 显得力不从心[1]。经试验研究和实际生产结果表明，受污染水源 水经过常规的混凝、沉淀和过滤工艺只能去除水中 20%~30% 的有机物，由于溶解性有机物的存在，不利于破坏胶体的稳定 性，进而使得常规工艺对原水浊度去除仅为 50%~60%，效果不 太明显。将高级氧化技术引进到给水处理的领域中，为饮用水 的安全提供了保障。
陈杰等[18]采用氯氨对低温低浊度和高藻水进行处理，结果 表明，氯氨具有显著的助凝助滤效果，明显降低了沉淀和过滤 的出水浊度以及颗粒数，延长了滤池的运行周期。焦中志等[19] 采用氯氨和自由氯作为消毒剂，比较二者出水的消毒副产物， 结果显示，氯氨消毒和自由氯相比总氯乙酸的生成量可以降低 69.1%，三氯甲烷的总量降低 89%，减少了一种消毒副产物 二溴一甲烷。
高铁酸盐在整个 pH 范围内具有强氧化性，其标准氧化还 原电位在酸性条件下为 2.2V，在碱性条件下为 0.7V[10]。由于高 铁酸盐的特殊化学性质，它在水处理过程中将发挥氧化、絮凝、 吸附、共沉、除藻、消毒等多功能协同作用，且在水处理过程中 不产生任何有毒、有害副产物，故而高铁酸盐在水处理领域吸 引了越来越多的研究者的注意。
Fenton 试剂是由 H2O2 和 Fe2+ 组成的一种强氧化剂，主要 利用高活性的·OH 氧化降解水中的有机物，在短时间内实现对 有机物的完全降解，且不受水质的限制，其其作用机理一般认 为 H2O2 在 Fe2+ 的催化作用下发生均裂，产生·OH ，·OH 进攻 有机物 RH ，引起有机物自由基 R·的链引发、链传递以及链中 止，从而使有机物结构发生碳链断裂，最终被氧化为 CO2 和 H2O 等无机质[16]。
高锰酸钾作为水净化剂一般要求尽早投入待处理水中，很 多水厂将投加点设在取水头部，这样能使氧化过程充分进行， 最大限度的去除嗅味、藻类等，并发挥二氧化锰的凝核作用，提 高絮凝和沉淀效果。如果不能在取水口处投加高锰酸钾，至少 要保证在快速混合前投加。不要将高锰酸钾和絮凝剂同时投入 水中，否则两者发生反应，反而降低处理效果。采用高锰酸钾做 预氧化剂能降低消毒副产物的生成。徐景翼等[3]采用高锰酸钾 代替液氯，对含藻污染源水进行处理研究，结果表明：利用高锰 酸钾预氧化生成的三卤甲烷 （THMs） 比采用液氯要少的多。 Singer 等[4]对江水的研究结果表明，投加高锰酸钾与不投加高 锰酸钾相比三氯甲烷生成量有显著降低。 2.2 高锰酸钾复合药剂