高级氧化法处理难降解有机废水的研究进展.pdf

第24卷第lO期甘肃科技、，DZ．24No．10
2008年5月GansuScienceandTechnologyMay．2008

高级氧化法处理难降解有机废水的研究进展

刘亮
(河北工程大学水电学院，河北邯郸056021)

摘要：在一些工业废水中往往含有大量难降解有机污染物，这些物质通常难以用常规方法进行处理。高级氧化技
术对废水中难降解有机物质有较高的去除效率，因而近年来受到广泛关注。本文综述了近年来高级氧化技术在有
机废水处理中的研究进展与发展方向，并阐述了高级氧化法的技术特点以及在应用中存在的一些问题。
关键词：高级氧化技术；有机废水；难降解有机污染物；羟基自由基
中图分类号：X703．1

目前国内对工业生产中产生的有机废水大多采常包括Fenton试剂法及类Fenton试剂法、组合类
用生化法进行处理，然而这些废水的可生化性往往臭氧法、半导体光催化氧化法、超声化学氧化法、湿
较差，例如在焦化废水、印染废水、制药废水中往往式催化氧化法、超临界氧化法等。但无论是哪种高
存在大量的难降解有机污染物，因此绝大多数生化级氧化体系，羟基自由基(·OH)都是氧化剂的主
处理法的处理效果并不理想，出水的COD含量均较体。高级氧化技术就是不断的提高羟基自由基(·
高，大部分企业出水不能达标。而现有的能实现达OH)生成率和利用率的过程。羟基自由基反应是高
标排放的生物处理方法的初期工程投资大、占地面级氧化技术的根本特点。
积大，进水水质要求苛刻、吨水处理运行费用高，使
得大多数企业难以接受。而传统的物理化学方法在2高级氧化法的技术特点
去除废水难降解有机物质以及提高废水的可生化性与其他氧化法相比，高级氧化技术具有以下优
等方面存在不足。点：①氧化能力强，羟基自由基(·OH)的相对氧化
近年来，国内外对难降解有机废水的处理方法还原电位为2．8OV，是目前已知的可在水处理中应
做过多方面的研究，提出过各种各样的改进或新的用的最强氧化剂，其在溶液中存在时间非常短暂，一
处理方法，各种新的技术不断产生，尤其是高级氧化般是从有机物分子中夺取一个氢原子而生成水。②
技术，引起越来越多水处理工作者的注意。高级氧反应速率常数大，羟基自由基与大多数有机物反应
化技术与传统的处理方法相比具有明显的优势，因的速率常数在1O。～10mol·1·S_。。③对有机
而越来越受到重视。物的选择小，羟基自由基与有机物作用时，无论是何
本文对国内外应用高级氧化技术处理难降解有种物质，无论多大浓度，均可将其氧化降解。④羟基
机废水的研究进展情况进行了较为全面的综述，阐自由基寿命短，羟基自由基是高级氧化过程中生成
述了高级氧化技术的原理、特点以及其研究进展与的具有高度活性的中间产物，在不同的环境介质中，
发展方向。其存在的时间有一定差别，但一般都小于1OS。
⑤处理效率高，不会产生大量的其他化学物质以及
1高级氧化法概述生物污泥，大部分的有机物都可以被完全矿化，对废
高级氧化技术(AdvancedOxidationProcesses水中不可生化的有机污染物的降解能力很强。
简称AOPs)是近2O年来水处理领域兴起的新技但同时高级氧化法作为一种新兴技术也存在一
术，通常指在环境温度和压力下通过产生具有高反些不足，需要进一步加以完善。首先高级氧化法的
应活性的羟基自由基(·HO)来氧化降解有机污染处理成本一般较高，在处理过程中会消耗掉较多的
物的处理方法[】]。高级氧化技术的关键是产生高活化学试剂及电能。其次有些高级氧化法对反应条件
性的羟基自由基(·OH)，一般采用加入氧化剂、催要求较高。例如Fenton氧化法一般要求在PH值
化剂或借助紫外光、超声波等多种途径产生[2]。按为3．5以下进行时才会有较高的氧化效率，而通常
所用的氧化剂及催化条件的不同，高级氧化技术通废水的pH都高于此值。又如超临界水氧化技术要

78甘肃科技第24卷

求废水在3"74℃的高温及22．1MPa的高压下被氧化等问题，，因此，多种方法组合联用以达到处理效果
剂氧化另外，在有些高级氧化方法中存在催化剂与经济成本的最优化将成为难降解有机废水处理技
难以回收的问题。例如Fenton试剂属于均相催化术的发展方向之一。
体系，出水中含有大量的铁离子，需进行后续处理李亚峰等m利用Fenton氧化预处理联合活性
以回收催化剂，这就造成处理成本高且易引起二次炭吸附对焦化废水进行处理。当H。O投加量为
污染等问题。158mmol／L，[Fe]／[H202]一1：10，初始pH一3
的条件下氧化30min，然后投加1g／i活性炭吸附
3高级氧化技术的研究进展与发展方30min。处理后废水COD由1935mg／L降为46．
向4mg／L，达到国家一级排放标准。李茂等]采用树
3．1高效反应器的研究脂吸