常用高级氧化技术核心要点

常用高级氧化技术核心要点

 

一、电化学处理技术

1.基本原理

直接电解：污染物在电极表面直接氧化（阳极）或还原（阴极）。

阳极过程：有机物氧化为低毒或易降解物质（如Fe??→Fe??）。

阴极过程：还原脱卤（如卤代烃脱卤）。

间接电解：利用电化学产生的氧化剂（如·OH、H?O?）降解污染物。

可逆过程：氧化还原剂循环再生（如Fe??/Fe??）。

不可逆过程：生成强氧化性物质（如O?）。

技术应用

微电解（内电解）：

材料：铁屑和活性炭，酸性条件下形成微电池反应。

作用：还原有机物、絮凝（Fe(OH)?）、生物降解（亲铁细菌）。

影响因素：pH（2-4）、铁炭比（1:1~3:2）、停留时间（≤1.5h）、溶解氧（DO）。

电絮凝：

作用：凝聚、气浮、氧化还原。

电极材料：铝/铁（阳极），极板间距（30-50mm）、电流密度（0.2-0.5A/dm?）。

优缺点

优点：适应性强，可提高废水可生化性。

缺点：能耗高、设备易钝化、需频繁更换材料。

二、试剂氧化法

Fenton试剂

原理：Fe??催化H?O?生成·OH自由基（强氧化性）。

反应条件：pH=2-4，Fe??最佳投量（6mL）、H?O?投量（0.5mL）。

应用：难降解有机物预处理（如制药废水），脱色率可达100%。

超临界水氧化法（SCWO）

条件：温度>374℃，压力>22.1MPa。

特点：

效率高（99.99%降解率）、无二次污染、热量自给（有机物浓度>2%）。

设备要求：耐高温高压、抗腐蚀。

三、湿式催化氧化技术（CWOP）

原理

高温（200-300℃）、高压（2-10MPa）下，催化剂（金属/金属氧化物）加速有机物氧化为CO?、H?O。

催化剂：负载于陶瓷、活性炭等载体，提升分散性。

影响因素

温度（核心因素）、停留时间（10min-2h）、压力（维持液相）、有机物结构（含卤代物易氧化）。

应用：工业废水（含氰、酚、芳烃等），需预处理高盐废水。

四、光催化氧化技术

原理

半导体（如TiO?）在紫外光下激发电子-空穴对，生成·OH自由基。

TiO?特性：锐钛矿型活性高，纳米级粒径（30nm）催化效率最佳。

应用

处理难降解有机物（卤代物、染料、农药）。

饮用水消毒（杀菌、降解内毒素）。

影响因素

光源（紫外光）、催化剂性质、水质（pH、溶解氧）。

五、其他技术

湿式空气氧化法

高温高压下，空气氧化污染物，自由基反应主导。

缺点：设备成本高、能耗大。

光化学氧化法

UV/H?O?、UV/O?系统：降解低浓度有机物（如三卤甲烷）。

优点：无二次污染；缺点：穿透力弱，需控制沉淀。

总结对比

技术	核心特点	适用场景
电化学氧化法	微电池反应、絮凝作用	提高可生化性、脱色
Fenton试剂	·OH自由基强氧化	难降解废水预处理
超临界水氧化法	高温高压彻底矿化	高浓度有毒废水
光催化氧化法	紫外光+半导体催化剂	难降解有机物、饮用水处理
湿式催化氧化法	催化剂加速氧化反应	工业废水（含氰、酚类）

关键参数：pH、温度、反应时间、催化剂类型、经济性（能耗与设备成本）。

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