高级氧化技术机理及在水处理中的应用进展.pdf

第18卷第3期能源环境保护Vol.18,No.3
2004年6月EnergyEnvironmentalProtectionJun.,2004

综述与专论

高级氧化技术机理及在水处理中的应用进展
赵苏,杨合,孙晓巍

(沈阳建筑工程学院材料科学与工程系,辽宁沈阳110168)

摘要:综述了近年来发展迅速的高级氧化技术,主要包括Fenton法、臭氧氧化法、湿式氧化
技术、超临界水氧化法、纳米光催化氧化法、电化学催化降解法及超声降解法等。介绍了各
种高级氧化技术的基本原理及在废水处理中的应用进展,并对其特点进行了评述。
关键词:高级氧化技术;降解;有机污染物;废水处理
中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:1006-8759(2004)03-0005-04

MECHANISMOFADVANCEDOXIDATIONTECHNOLOGIES
ANDITSAPPLICATIONSFORWASTEWATERTREATMENT

ZHAOSu,YANGHe,SUNXiao-wei

(DepartmentofMaterialsScienceandEngineering,ShenyangArchitectureandCivil
EngineeringUniversity,Shenyang110168,China)
Abstract:Thispaperreviesadvancedoxidationprocessesforrefractoryorganicpollutantsinwaste
watersuchasFentonoxidation,ozoneoxidation,wetairoxidation,supercriticalwateroxidation,
photocatalyticoxidation,electrochemicaloxidationandsonolytichydrolysisoxidation,anddescribes
theircharacteristics,principlesandresearchprogresses.
Keywords:AdvancedOxidationTechnologies;degradation;organicpollutant;wastewatertreatment

各种有机物随工业废水排放,对环境污染程的新型氧化除污染技术。·OH的标准氧化还原电

度正逐年增加,这些有机物有毒、致癌,有的有挥位高达2.8V,比其它常见的氧化剂(F2除外)具有
发性,进入大气中,威胁着人类健康[1]。常规的物更高的氧化能力,使水中的有机物质迅速被氧化

理、化学、生物方法难以满足净化处理在技术和经而得到降解,并最终氧化分解为CO2和H2O,使有
济上的要求,这类废水的处理技术成为研究的热机污水的COD值大大降低,对水中高稳定性、难
点。随着研究的深入,高级氧化技术应运而生并有降解的有机污染物尤为有效,已经逐渐成为水处
了显著进展。理技术研究的热点。高级氧化技术包括Fenton法、

高级氧化技术(AdvancedOxidationTechnolo2O3氧化法、湿式氧化技术、超临界水氧化法、纳米
gies,简称AOT)又称深度氧化技术,是利用活性极光催化氧化法、电化学催化降解法及超声降解法
强的自由基(如·OH)氧化分解水中有机污染物等。

1Fenton法与类Fenton法
收稿日期:2003-11-25
1.1Fenton法
第一作者简介:赵苏(1965-),女,江苏宜兴人,硕士,副教授,
1990年毕业于西北师范大学分析化学专业,研究方向为环境化Fenton试剂于己于1894年由H.J.Fenton发
学与材料化学。
现并应用于苹果酸的氧化,其实质是二价铁离子
·6·赵苏等高级氧化技术机理及在水处理中的应用进展

2+
(Fe)和H2O2之间的链式反应催化生成·OH,其水处理成本,提高处理效率,拓宽该技术的应用范
原理如下[2]:围。
2+3+-
Fe+H2O2→Fe+·OH+OH
3+2++2臭氧类氧化法
Fe+H2O2→Fe+HO2·+H

HO2·+H2O2→O2+H2O+·OH2.1O3氧化法

RH+·OH→R·+H2OO3氧化法处理水中有机物是有选择性的,它
R·+Fe3+→Fe2++R+取决于水中的组分,通常对不饱和脂肪烃和芳香
++
R+O2→ROO→CO2+H2O烃类化合物较有效,由于这类物质具有偶极性结
上述系列反应中,·OH与有机物RH反应生构,O3通过1,3偶极环上的加成作用,反应生成臭

成游离基R·,R·进一步氧化生成CO2和H2O,氧化物。
从而使废水的COD大大降低。在水中臭氧化物分解为两性离子和羧基化合
1.2类Fenton法物,不稳定的两性离子进