废水处理的实用高级氧化技术 第一部分──各类高级氧化技术的原理、特性和优缺点

超临界水氧化的优点是：

(1)均相反应速度快(<1min)，分解有机物效率高(>99%)，不产生中间产物。

(2)无二次污染，最终氧化产物为CO2、H2O、SO24−和PO34−。

(3)反应为放热反应，对高浓度有机物可实现自热反应，节省能源。

超临界水氧化的缺点是：

(1)需要高温高压，且需特别的设备，投资大，成本高，要专业人员管理与维护，推广应用较困难。

(2)仍有诸如盐沉淀、腐蚀及基础数据缺乏等问题还没有得到根本的解决。这些问题在一定程度上阻碍了超临界水氧化法的工业化进程。

超临界水氧化法由于其反应速度快，氧化程度彻底而越来越受到人们的关注，如何通过催化剂来降低反应条件或缩短反应停留时间，提高反应转化率，成为该领域的一个研究热点。

3.7超声氧化法

超声化学氧化主要是利用频率在15kHz~1MHz的声波，在微小的区域内瞬间高温高压下产生的氧化剂(如HO•)去除难降解有机物。另外一种是超声波吹脱，主要用于废水中高浓度的难降解有机物的处理。

以一定频率和压强的超声波照射溶液时，在声波负压作用下溶液中产生了空化泡，在随后的声波正压相的作用下空化泡迅速崩溃，整个过程发生在纳秒至微秒的时间内，气泡快速崩溃伴随着气泡内蒸气相的绝热压缩，产生瞬时的高温高压，形成所谓的“热点”，同时产生有强烈冲击力的高速微射流。进入空化泡中的水蒸气在高温高压下发生分裂及链式反应，产生HO•、HOO•、H•等自由基以及H2O2、H2等物质。声化学反应的途径主要包括高温高压热解反应和自由基氧化反应两种。

超声氧化的优点有：

(1)设备易得，操作简单，使用方便。

(2)可把有毒有机物降解为毒性较小甚至无毒的小分子，降解速度快，不会造成二次污染等问题。例如对卤代烃、卤代脂肪烃等，光催化氧化、臭氧氧化、生物处理均难以降解，而超声降解时却可取得很好的效果。

超声氧化的缺点：

(1)超声波的产生需要消耗大量的能量。

(2)超声波技术降解废水大多属于实验室阶段，且由于声化学反应过程的降解机理、反应动力学及反应器的设计放大等方面的研究开展得很不充分，目前还难以实现工程化。

4结语

高级氧化技术就是用各种强化技术使其尽快、更多地产生具有强氧化能力的羟基自由基，再通过它与有害且难降解的有机物发生链式反应，使其快速降解为无毒无害的CO2、SO24−、PO34−和H2O。哪种技术可在常温常压下快速而经济地产生大量的羟基自由基，它就是最实用且最有发展前途的技术。根据目前国内外的研究情况来看，各种高级氧化法有不同的特点，适于不同废水的处理，但从经济、技术两方面综合来看，笔者认为金属催化臭氧氧化和光催化氧化是未来较有发展前途的技术。臭氧本身氧化力强，金属催化剂又易于制造和经久耐用，不需另加其他药剂，操作成本极低，两者的完美结合，就可获得既经济又高效的氧化技术。光催化氧化的关键是要有高功率的低波长紫外线发生器(或紫外灯管)和易于吸收紫外线的高效光催化剂，德国在这一领域已走在世界的前列，我国还需努力赶上。

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