高级氧化技术在水处理中的应用分析

高级氧化技术在水处理中的应用分析

摘要：高级氧化技术属于近些年来新兴起的高科技技术，对浓度高、毒性强并且可生化性能比较差的工业废水具有较为良好的降解作用。本文主要从化学氧化法、Fenton氧化法以及臭氧氧化法三种方式入手，分析高级氧化技术在水处理工作中的应用及其主要作用原理。

关键词：高级氧化技术水处理氧化技术应用

近年来我国经济发展迅速，工业发展已经成为我国经济发展中的支柱性产业，工业发展过程中难免会产生大量的废水，并且水质整体上呈现出复杂性、生物降解困难、毒性高、浓度高等特点，常规生化方法已经不能对其进行有效的处理，这部分工业废水排放到江河中，给水质带来了严重的污染，工业废水已经成为我国污水的主要来源，并且较难处理。高级氧化技术在上世纪80年代后迅速崛起，利用了光、声、电等物理以及化学过程当中产出的OH，将污染物矿化，并且可以从一定程度上提升污染物自身的生化性，经实际使用发现，高级氧化技术适用性十分广泛，并且反应速度快，整体氧化能力较强，目前已经成功应用到印染厂、造纸厂以及农药生产厂等废水毒性高、难降解的工程中，并且起到了较好的效果。

一、化学氧化法

化学氧化法属于高级氧化技术中比较常见的一种处理方式。化学氧化法本质就是向污水中添加部分化学物质，让这部分化学物质产生OH，达到氧化污染物的目的。常规情况下会使用Fenton试剂或者是臭氧两种化学物质对其进行氧化。Fenton是污水的PH值在2-5之间的时候，使用Fe2配合H2O2，二者进行催化分解，产出部分OH，以此达到降解污染物的目的，并且使用产出的Fe3+发生对沉淀物进行混凝去除，所以在实际工作过程中，Fenton不仅具有氧化的作用，同时也具备混凝的作用。H2O2的价格比较高，而且Fenton单独使用时成本高，所以通常情况下都会和别的生物、吸附等相关技术联合使用，将Fenton当做生化处理过程中预处理或者是深度处理手段，从而达到提升处理效果并且降低处理成本的目的。使用Fenton对A20焦化废水进行处理，研究其反应最佳条件，从而验证Fenton在焦化废水处理中具有实际使用意义。也有部分工程需要使用紫外光或者是各种可见光配合Fenton对废水以及垃圾等进行过滤，提升Fenton自身的氧化活性，从而减少试剂使用数量。Fenton也可以和活性炭配合使用，活性炭加速Fenton的反应时间，并且自身具有一定的吸附作用与催化作用，因为Fenton 催化剂比较难分离，而且不能重复使用，使用过程中会产生比较多的铁污泥，而且出水里面会含有较多的Fe2+，容易造成二次污染，从侧面增加了整体工程的施工成本。针对这一情况，可以使用Fe2+固定的方式在离子交换膜以及氧化铝、膨润土等格式载体，也可以使用铁氧化物或者各种复合物来替代Fe2+，通过该方式降低工程中Fe2+溶出量，从而提升催化剂的实际使用效率以及回收利用效率，并且可以拓宽PH适用范围。

二、臭氧氧化法

臭氧本身属于强氧化剂，近年来已经被广泛应用到污废水处理、消毒、除臭以及去除水中有机物工作中，并且取得了较好的效果。臭氧氧化法对有机物的降解速度比较快，并且条件温和，不用担心二次污染的情况，所以使用比较广泛。在实际使用过程中，可以使用臭氧氧化法对农药废水进行处理，经实际检验，可以将农药废水的生化性从0.12提升至0.58，可以方便后续生化处理。臭氧氧化工作的使用成本比较高，并且氧化反应自身具有比较强的自主选择行，所以近年来针对这一情况研究出了对应的组合技术，保证组合技术配合臭氧进行氧化，整体使用效率会做到“1+1>2”.并且可以将臭氧单独使用时候不能降解的有机物进行妥善降解，从而拓宽了该技术在污染物处理方面的使用范围与使用效率。经过对o3、UV以及降解六氯苯实际使用效果比较发现，使用组合技术可以从根本上缩短反应时间，并且可以提升氧化速率、降低使用数量，保证处理效果最优化，节省项目成本。催化臭氧氧化的时候，大部分使用过渡金属氧化物以及活性炭进行，活性炭的价格比较低，而且吸附性较强，稳定性好，目前已经被广泛使用到臭氧催化体系中。

三、实际使用案例及效果

高级氧化技术种类比较多，臭氧氧化、Fenton氧化、光催化反应器、催化湿式氧化、超临界水氧化等方式都是目前比较常见的高级氧化技术，由于本文主要讨论了臭氧氧化以及Fenton氧化技术的理论知识，所以仅列举这两种高级氧化技术在水处理中的具体应用实例，见下表1。

表1.臭氧氧化、Fenton氧化技术在实际工作中的应用实例

结束语：

经过总结实际工作经验我们可以发现，高级氧化技术在使用过程中可以产出较多的高活性OH，OH对废水处理十分有效，所以高级氧化技术的未来发展前景十分广泛。我国高级氧化技术起步较晚，较之欧洲部分发达国家相比，技术还比较落后，所以使用方式、成本控制等方面还存在诸多问题，想要将该技术应用到所有的废水工程中不切合实际。但是对于一些经济实力较强，而且废水影响较大的（比如肺水肿毒性含量较高）的工程来说，高级氧化技术不仅可以提升废水生化性，而且可以保证废水最优化处理，所以可以被生物处理所认可，该方向自身也是废水处理工作的一个重要发展方向。本文主要对臭氧氧化、Fenton氧化两种高级氧化方式进行了分析，阐述了这两种技术的理论性知识，并且通过表格的形式列举出相关使用示例，补充论点。

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