高级氧化技术

高级氧化技术高级氧化技术高级氧化技术(AOPs)是基于羟基自由基(·OH)的特殊化学性质，化学活性高且氧化无选择性，可以促进有毒有害生物难有机物的氧化分解，最终矿化，达到污染物的无害化处置的氧化技术。其高氧化还原电位相对于常见的氧化剂，如表1-1所示[1]。高级氧化技术主要是基于一系列产生羟基自由基的物化过程。Fenton(1894)发现Fe2+和H202发生化学反应产生·OH，·OH通过电子转移等途径可使水中的有机污染物矿化为二氧化碳和水[2]。Weiss(1935)得到了臭氧(03)在水体中可与氢氧根离子(OH-)反应生成羟基自由基(·OH)[3]，随后，Taube和Bray(l945)在实验中发现H2O2在水溶液中会离解成HO2-离子，诱发产生羟基自由基[4]。利用物理的方法，例如超声辐射(UltrasonicIrradiation)、水力设备(阀、小孔(orifice)和文氏管(venturi)等)、电子束辐射(ElectronBeam，EB)等，诱发产生羟基自由基(·OH)[5,6]。还有超临界水氧化(SupercriticalWaterOxidation，SWO)、湿式氧化(WetAirOxidation，WAO)或催化湿式氧化(CatalyticWetAirOxidation，CWAO)等[7]。20世纪70年代，Fujishima和Honda等发现光催化可产生·OH，从而揭开了光催化高级氧化技术研究的新领域[8]。最近，混合型高级氧化技术(HybridAdvancedOxidationPloeesses，HAOPs)成为研究的热点，其结合各种高级氧化技术的优点，弥补不足之处，成为高效的面向实际工程应用发展的新型高级氧化技术。主要形式如下:超声/H2O2(或03)、03/H2O2、超声光化学氧化(Sono-photochemicalOxidation)、光Fenton技术、催化高级氧化或结合生物氧化工艺、耦合氧化工艺，如SONIWO(SonoChemicalDegradationfollowedbyWetAirOxidation)等[9]。1.1Fenton反应芬顿反应(FentonReactions)是二价铁离子跟双氧水反应生成羟基自由基的过程。其中涉及到诸多单元反应，主要反应如下：光芬顿反应(Photo-FentonReactions)是在波长小于