高级氧化技术的现状及发展

河南化工HENANCHEMICALINDUSTRY2013年第30卷高级氧化技术的现状及发展罗海斌，战友，任广萌，周国江(黑龙江科技大学环境与化T学院，黑龙江哈尔滨150027)摘要：我国水污染急剧加重，已经严重威胁到人类的生存和发展。污水治理已经成为了当前人类的主要任务。对此，本文介绍了我国现有有效的高级氧化技术及未来发展方向。关键词：水污染；高级氧化技术中图分类号：X52文献标识码：A文章编号：1003—3467(2013)19—0024—03ThePresentSituationandDevelopmentofAdvancedOxidationTechnologyLUOHai—bin，ZHANYou，RENGuang—meng，ZHOUGuo—jiang(HeilongjiangUniversityofScienceandTechnology，Haerbin150027，China)Abstract：Thesharpincreasingofwaterpollutionhasbeenaseriousthreattohumansurvivalanddevel—opment．Sewagetreatmenthasbecomethemaintaskofthecurrenthuman．Inthisregard，theeffectiveourexistingandfuturedevelopmentofadvancedoxidationtechnologiesareintroduced．Keywords：waterpollution；advancedoxidationtechnology0前言1高级氧化技术的发展及其特点水是生命的源泉，是人类赖以生存的主要生命要素之一。保护水资源是我们当前的首要任务，同时也是当今社会关注的主要问题。21世纪，经济在迅猛发展，但它的代价是产生大量的污染废水，而现在已经严重威胁到我们的水资源，如果任由其继续下去，会导致水资源短缺。为了人类和经济的可持续发展，我们要缓解甚至是解决这些问题，要加强对现有水环境的保护，走循环路线，科学有效地利用水资源。现今水质污染已经不单单是耗氧物质和生活污染，还包括化学污染。目前我国废水处理最常用的处理方法是生物处理方法和化学方法，生物处理缺点是可生化性较差，而化学方法虽然可以直接矿化或氧化污染物，但H0、0和cl这些常规氧化剂没有较强的氧化能力，而且还具有选择性，不能达到要求。自从高级氧化法被提出以后，它以独特的特点超越了原有的普通氧化技术。高级氧化技术的定义在1987年被Glaze等人首先提出，即以反应中产生的羟基自由基(·OH)为主要氧化剂，氧化分解和矿化水中的有机污染物的氧化方法。当时的概念是以产生羟基自由基为标志的。但是，其定义随着高级氧化技术的发展也增加了新的内容。高级氧化也被称为深度氧化，它是在光、电、氧化剂、催化剂等作用下，产生了强活性的自由基。这自由基可以氧化分解难降解的有机污染物，使之变成小分子物质，有的甚至分解成CO：和H，0。与传统的氧化技术相比，高级氧化技术具有以下几个特点J：①在反应过程中可以产生大量的自由基，且具有强氧化性；②反应速度快；③适用范广，具有较高氧化电位的自由基几乎可将所有有机物氧化直至完全分解；④反应条件温和；⑤可以诱发链反应；⑥可以与其他的水处理技术联用，作为其他处理技术的预处理或深度处理；⑥易操作和管珲收稿日期：2013—08—3O作者简介：罗海斌(1986一)，男，硕士在读，从事氧化技术科研工作，电话：15245154572。第12期罗海斌等：高级氧化技术的现状及发展2国内的主要高级氧化技术2．1臭氧一活性炭技术臭氧一活性炭技术又叫做臭氧一生物活性炭技术，这是一种集合性水处理工艺，它将活性炭的物化吸附、臭氧的化学氧化、生物的氧化降解以及臭氧灭菌消毒融为一体J。臭氧氧化阶段，利用臭氧的强氧化性将水中大分子有机物氧化成小分子，将难降解的有机物的不饱和化学键打开，进而转化成为易降解的简单有机物，提高其可生化性；另外，臭氧还可以为下阶段工艺中提供微生物生存所需要的氧气，创造出良好的微生物生存环境。此外，臭氧氧化还可以去除水体的色度和臭味，对藻类的生长也有很好的控制效果I。生物活性炭是活性炭技术，产生于对饮用水处理的应用实践中，由于活性炭有吸附作用，这项工艺的缺点是应用一段时间以后，其表面上会因附着大量的微生物而形成生物膜，导致吸附能力下降。在工艺运用的同时，如何延长活性炭的使用周期、增加活性炭的净水效果也是应解决的一个问题。臭氧活性炭技术最早发现于欧洲，由于饮用水处理，发现活性炭对微生物有很强的吸附作用，于是慢慢发展成了一项有效的水处理技术J。而臭氧活性炭技术第一次生产性使用是在1961年德国Dusseldorf市Amstaad水厂。而