應(yīng)用于工業(yè)廢水處理中的高級氧化技術(shù)包括臭氧氧化法、芬頓法、超聲氧化法、超臨界水氧化法、電化學(xué)法和微波輔助氧化法。
1、臭氧氧化法
臭氧本身就會和不同的催化劑產(chǎn)生反應(yīng),在反應(yīng)途中會產(chǎn)生羥基,羥基具有較強(qiáng)的氧化能力,應(yīng)用在工業(yè)廢水處理中,具有較明顯的脫色和除臭功效,處理過工業(yè)廢水后的臭氧也易分解,不會對環(huán)境造成二次污染。當(dāng)前,許多造紙廠都會使用臭氧氧化法,用量僅需14g/min,30min左右會有較明顯效果,氧化效果會因臭氧用量和反應(yīng)時間的增多而增強(qiáng)。
2、芬頓法
芬頓法是當(dāng)下國際高級氧化技術(shù)的研究熱點(diǎn),技術(shù)原理是經(jīng)由二價(jià)鐵等金屬離子產(chǎn)生的羥基自由基破壞污染物的有機(jī)結(jié)構(gòu),繼而使污染物分解為水或CO2等無害、無毒物質(zhì),達(dá)到工業(yè)廢水處理無害化的效果。
3、超聲氧化法
超聲波本身具有較高能量和較高的頻率,也有著極好的速射性,繼而能夠非常快速的降解污染物,特別是有機(jī)物,應(yīng)用較為廣泛。使用超聲氧化法時,超聲波的頻率范圍一般為16kHz~1kMHz,其在溶液中會產(chǎn)生高溫高壓,繼而產(chǎn)生高濃度氧化性物質(zhì),也可形成超臨界水。使用超聲氧化法降解化學(xué)物質(zhì)時有三種方式,包括自由基氧化、超臨界水氧化和高溫?zé)峤庋趸ㄟ^這幾種方式能夠?qū)⒐I(yè)廢水中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化成無毒無害的CO2、水等物質(zhì),具有效率高、無污染、可操作性高的特點(diǎn),較為環(huán)保,應(yīng)用前景非常光明。另一方面,超聲氧化法不僅能夠單獨(dú)使用,也可聯(lián)合電化學(xué)法共同使用,比如與臭氧結(jié)合使用,可以使臭氧分解的更為快速,充分。但因超聲氧化法目前技術(shù)尚未成熟,還有超聲反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和超聲空化效果化等問題存在,尚待進(jìn)一步研究。
4、超臨界水氧化法
超臨界水氧化法比之其他的高級氧化技術(shù),在應(yīng)用時間上較短,但卻是極為先進(jìn)的污水處理方式。超臨界水氧化法原理是工業(yè)廢水中的有機(jī)污染物能夠直接溶于被視為氧化有機(jī)物介質(zhì)的超臨界水,繼而形成便于有機(jī)物氧化反應(yīng)的環(huán)境,使得有機(jī)物反應(yīng)后直接轉(zhuǎn)化為水和CO2。更進(jìn)一步,超臨界水氧化法還能夠降解工業(yè)廢水中的有機(jī)化合物,更高效的消除其中的有毒有害物質(zhì),且不會產(chǎn)生二次污染問題。
5、電化學(xué)法
電化學(xué)法的原理是通過催化活性的電極材料在電極反應(yīng)中產(chǎn)生的OH?分解污染物。氧化機(jī)理的不同也使電化學(xué)法分成三種形式,包括陰極氧化、陽極氧化和陰陽兩極協(xié)同作用氧化,陰極氧化是經(jīng)由適當(dāng)?shù)碾姌O電位通過還原作用產(chǎn)生H2O2或Fe2,結(jié)合外加試劑間接降解有機(jī)物,效率較低;陽極氧化是在電化學(xué)反應(yīng)器中使用含活性的陽極材料直接使污染物發(fā)生氧化還原反應(yīng)和電化學(xué)反應(yīng);陰陽兩極協(xié)同作用氧化即在聯(lián)合兩種工藝的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)更合理的化學(xué)反應(yīng)器,提高處理效率。
6、微波輔助氧化法
微博電磁場能夠讓分子高速度碰撞繼而產(chǎn)生熱效應(yīng),改變熱力學(xué)函數(shù),降低活化能,加上磁性物質(zhì)本身就有較強(qiáng)的吸附能力,會在微波輻射反應(yīng)后的表面熱點(diǎn)中作為化學(xué)反應(yīng)的誘導(dǎo)催化劑。但這種技術(shù)成本較高,目前未廣泛投入使用。