導(dǎo)讀：在污水處理領(lǐng)域，高級氧化技術(shù)（Advanced Oxidation Processes, AOPs）因其高效降解難生化有機(jī)污染物的能力，成為行業(yè)研究熱點。這些技術(shù)通過產(chǎn)生強(qiáng)氧化性自由基（如·OH），實現(xiàn)對有機(jī)物的高效礦化或轉(zhuǎn)化。本文將深入解析10種主流高級氧化技術(shù)，從基本原理到實際應(yīng)用，探討它們的優(yōu)缺點及適用場景，幫助讀者全面了解這一技術(shù)領(lǐng)域。

1.臭氧催化氧化

臭氧催化氧化技術(shù)利用臭氧（O?）在催化劑作用下生成羥基自由基（·OH），能高效降解染料、農(nóng)藥、制藥廢水等難降解有機(jī)物。然而，該技術(shù)的核心設(shè)備（臭氧發(fā)生器、反應(yīng)塔、催化劑）依賴外購，市場價格透明，導(dǎo)致工程公司利潤空間有限。盡管技術(shù)成熟，但由于設(shè)備成本占比高，實際項目利潤往往被上游廠商占據(jù)，工程方僅能賺取設(shè)計服務(wù)費。

適用場景：印染廢水、制藥廢水、化工廢水預(yù)處理。

2.Fenton氧化Fenton技術(shù)

通過Fe2?催化H?O?產(chǎn)生·OH，反應(yīng)簡單、成本較低，但設(shè)備門檻低，市場競爭激烈。近年來，改良技術(shù)如異相Fenton（固定化催化劑）、電-Fenton（電化學(xué)強(qiáng)化）等逐漸興起，但投資和運行成本較高，尚未完全替代傳統(tǒng)Fenton法。

適用場景：垃圾滲濾液、石化廢水、高濃度有機(jī)廢水。

3.電催化氧化

電催化氧化利用電極（如DSA、BDD）表面產(chǎn)生的活性氧物種（·OH、O?）降解污染物，處理效率高，無二次污染。但BDD電極成本極高（每平方米數(shù)萬元），導(dǎo)致整體投資成本達(dá)百萬級別，目前僅適用于高附加值廢水處理（如電子行業(yè)、醫(yī)藥廢水）。

適用場景：高鹽難降解廢水、含氟廢水、高濃度有機(jī)廢水。

4.光催化氧化

光催化（如TiO?/UV）在實驗室中表現(xiàn)優(yōu)異，但實際工程中面臨紫外穿透率低、能耗高的問題。此外，廢水中的懸浮物、色度會影響光催化效率，需強(qiáng)化預(yù)處理。目前主要用于小規(guī)模特種廢水處理，如某些制藥中間體廢水。

適用場景：低濁度、低色度有機(jī)廢水，實驗室研究較多。

5.濕式催化氧化（WAO）

濕式氧化在高溫（150-320℃）、高壓（2-20MPa）下利用氧氣直接氧化有機(jī)物，尤其適合超高濃度廢水（COD>10,000mg/L）。某案例顯示，250℃、2MPa條件下反應(yīng)1小時，COD去除率80%，后續(xù)生化性顯著提升。但設(shè)備投資極高（單噸水投資超150萬元），僅石化、制藥等高端行業(yè)采用。

適用場景：焦化廢水、農(nóng)藥廢水、高濃度有機(jī)廢液。

6.超聲波氧化

超聲波通過空化效應(yīng)產(chǎn)生局部高溫高壓和自由基，但能耗極高，通常僅作為高粘度、難乳化廢水的預(yù)處理手段。例如，某項目用于石化行業(yè)高含油廢水破乳，后續(xù)結(jié)合生化處理，效果良好。

適用場景：乳化油廢水、高粘度有機(jī)廢水。

7.微波催化氧化

微波催化氧化（如微波+H?O?）利用電磁波激發(fā)催化劑，提高反應(yīng)效率。某制藥廢水案例中，微波輔助Fenton使COD去除率提升20%。但由于設(shè)備成本高、行業(yè)認(rèn)知度低，目前應(yīng)用較少。

適用場景：高濃度有機(jī)廢水、難降解制藥廢水。

8.等離子體氧化

低溫等離子體通過高壓放電產(chǎn)生活性粒子（O?、·OH等），目前主要用于消毒領(lǐng)域（如飲用水、醫(yī)療廢水）。在有機(jī)廢水處理中仍處于實驗室階段，工程案例極少。

適用場景：消毒、小規(guī)模高濃度有機(jī)廢水。

9.電子束輻照

電子束輻照利用高能電子（MeV級）裂解水分子生成自由基，處理效率極高。清華大學(xué)、中廣核等團(tuán)隊推動該技術(shù)落地，但運行成本過高，部分示范項目已停運。

適用場景：放射性廢水、極端難降解有機(jī)物（如PFAS）。

10.微納米氣泡氧化

微納米氣泡（直徑<1μm）具有超長停留時間（12h）和高傳質(zhì)效率，破裂時產(chǎn)生自由基。目前已用于自來水凈化，在污水處理中多與臭氧、曝氣等聯(lián)用。盡管設(shè)備成本較高，但運行能耗低，未來可能成為主流輔助技術(shù)。

適用場景：市政污水提質(zhì)增效、工業(yè)廢水深度處理。

轉(zhuǎn)載自：化工好料到haoliaodao.com

來源：工業(yè)廢水圈