高级氧化技术在污水处理中的应用

以下分享几个主要氧化技术简介：

光化学氧化法

由于反应条件温和、氧化能力强光化学氧化法近年来迅速发展，但由于反应条件的限制，光化学法处理有机物时会产生多种芳香族有机中间体，致使有机物降解不够彻底，这成为了光化学氧化需要克服的问题。光化学氧化法包括光激发氧化法(如03/UV)和光催化氧化法(如Ti02/UV)。

光激发氧化法主要以03、H202、02和空气作为氧化剂，在光辐射作用下产生-OH;光催化氧化法则是在反应溶液中加入一定量的半导体催化剂，使其在紫外光的照射下产生-OH，两者都是通过-OH的强氧化作用对有机污染物进行处理。

催化湿式氧化法

催化湿式氧化法(CWAO)是指在高温(123℃～320℃)、高压(0.5～10MPa)和催化剂(氧化物、贵金属等)存在的条件下，将污水中的有机污染物和NH3-N氧化分解成C02、N2和H20等无害物质的方法。

声化学氧化

声化学氧化中主要是超声波的利用。超声波法用于垃圾渗滤液的处理主要有两个方面：一是利用频率在15kHz～1MHz的声波，在微小的区域内瞬间高温高压下产生的氧化剂(如-OH)去除难降解有机物。另外一种是超声波吹脱，主要用于废水中高浓度的难降解有机物的处理。

臭氧氧化法

臭氧氧化法主要通过直接反应和间接反应两种途径得以实现。其中直接反应是指臭氧与有机物直接发生反应，这种方式具有较强的选择性，一般是进攻具有双键的有机物，通常对不饱和脂肪烃和芳香烃类化合物较有效;间接反应是指臭氧分解产生-OH，通过-OH与有机物进行氧化反应，这种方式不具有选择性。

臭氧氧化法虽然具有较强的脱色和去除有机污染物的能力，但该方法的运行费用较高，对有机物的氧化具有选择性，在低剂量和短时间内不能完全矿化污染物，且分解生成的中间产物会阻止臭氧的氧化进程。可见臭氧氧化法用于垃圾渗滤液的处理仍存在很大的局限性。

电化学氧化法

电化学氧化法是指通过电极反应氧化去除污水中污染物的过程，该法也可分为直接氧化和间接氧化。直接氧化主要依靠水分子在阳极表面上放电产生的-OH的氧化作用，-OH亲电进攻吸附在阳极上的有机物而发生氧化反应去除污染物;间接氧化是指通过溶液中C12/C10。的氧化作用去除污染物。电化学氧化对垃圾渗滤液中的COD和NH3一N都有很好的去除效果，缺点是能耗较大。

Fenton氧化法

Fenton法是一种深度氧化技术，即利用Fe和H202之间的链反应催化生成-OH自由基，而-OH自由基具有强氧化性，能氧化各种有毒和难降解的有机化合物，以达到去除污染物的目的。特别适用于生物难降解或一般化学氧化难以奏效的有机废水如垃圾渗滤液的氧化处理。Fenton法处理垃圾渗滤液的影响因素主要为pH、H202的投加量和铁盐的投加量。

类Fenton法

类Fenton法就是利用Fenton法的基本原理，将UV、03和光电效应等引入反应体系，因此，从广义上讲，可以把除Fenton法外，通过H202产生羟基自由基处理有机物的其他所有技术都称为类Fenton法。作为对Fenton氧化法的改进，类Fenton法的发展潜力更大。

Jason/厌氧/厌氧氨氧化:高级氧化，环境工程专业名词，如下定义来自中华人民共和国环境保护标准《环境工程名词术语》(HJ2016-2012)。英文：advancedoxidationprocessesAOPs。

定义：通过产生羟基自由基来对污水中不能被普通氧化剂氧化的污染物进行氧化降解的过程。

冯祥军|正环能源|:以我的理解，高级氧化是利用羟基自由基，在高温高压、电、声、光辐照、催化剂等条件辅助下，将大分子难降解有毒有机物氧化成低毒或无毒的小分子物质，比如芬顿氧化，光化学氧化、催化湿式氧化、亚临界氧化、超临界氧化、超声波氧化、臭氧氧化、电化学氧化等。

苏振兴|华北院:高级氧化技术较多，各种高级氧化的特点及适应性怎样?

南京瑞洁特膜科技|周保昌：各类高级氧化技术简单比较。

王汉武|箬科环保|Norit管式超滤膜:什么水质适合于高级氧化?我认为应该是：高浓度、难降解、小水量废水。高盐分，高悬浮物废水适合高级氧化吗?

王学科|壹新环保/壹帆水务:悬浮物最好先用絮凝沉淀或气浮脱除。高级氧化通常处理费用较高，因而更适合可生化性较差即B:C比值较低的废水。

Jason/厌氧/厌氧氨氧化:之前几个工程，针对制药化工废水，采用错流催化氧化，热偶复合氧化作前端预处理，破链。

高强|旋流除油器、气浮:我知道的企业催化氧化用的多，现在炼油废水催化氧化+芬顿，出水COD50左右。

张鑫|千秋能源：我们主要还是用芬顿，COD较高的时候催化氧化+芬顿经济上不划算，COD200多的时候成本已经1.5-2块，并且COD较高的时候容易不达标。芬顿主要是腐蚀和添加比较困难，硫酸双氧水腐蚀性大。

李晟|上海任远环保:腐蚀，能耗，规模，是高级氧化普遍的瓶颈问题。

冯祥军|正环能源|:超临界水氧化(supercriticalwateroxidation)技术是一种新型的处理有机废物并且能够回收能量和纯CO2的技术，被誉为“绿色清洁技术”。该技术是在超过水的临界点(T=374.15℃，P=22.12MPa)的高温高压条件下，以氧气或其它氧化剂将有机物迅速燃烧氧化成CO2、H2O和无机盐等无毒无害的终端产物，同时氧化反应过程中会释放出大量的可回收利用的热能。

刘江宁|北化大&云程海纳清洁技术:嗯，高温高压促进氧化分解，超临界氧化如充分利用过程燃烧热能降低成本。

李晟|上海任远环保:2002年，我们想尝试超临界氧化技术，发现200公斤的压力还远远不够，这对加压反应釜材质提出了更高的要求。

王勇|滨海新区垃圾发电厂:国外意大利采用300公斤的压力，耐高温高压材质是超临界氧化的技术瓶颈。

温格|LHTEnvironment:湿式氧化、超临界氧化造价、运行成本较其他氧化技术高几倍，且有安全风险。

王学科|壹新环保/壹帆水务|:我们在渗滤液RO浓水深度处理工艺中采用高级氧化+复配氧化药剂处理，进水COD在3000左右，BOD在20以内，出水COD可以降到30以下，不过成本不低，吨水成本约30块钱左右。

冯祥军|正环能源|:我们渗滤液的RO浓水采用芬顿氧化，部分浓水返回生化系统，应注意长时间运行盐分富集导致系统瘫痪的问题。

周建民|康洁水务:目前来看，臭氧催化氧化十BAF是去除难降解有机废水最普通和普遍的绩优工艺。

龚启胜|乾开-臭氧除臭污泥:臭氧+BAF，广东地区印染废水、含氟废水，工业园区废水、垃圾渗滤液项目都有案例，成本问题关键在于臭氧设备的性价比，稳定性、浓度、衰减量、能耗、维护成本等指标。药剂也可脱色等但断链还得用臭氧。

王欣明|青岛囯林:臭氧氧化性没有选择性，这是臭氧氧化的最大问题。

龚启胜|乾开-臭氧除臭污泥:臭氧+BAF，臭氧+活性炭是两种不同工艺，臭氧+BAF主要用于污水降COD，臭氧+活性炭主要用于自来水供水。芬顿在国内没有被运营管理好，业主用过基本不二次采用该工艺，另外以药剂为主，药剂供应商推广工艺水平较弱。广东某工业园厂，接近4万吨，臭氧总投加置的120Kg/h(有30kg备用)，臭氧+BAF，正式安装调试中，臭氧可能分前投加+后投加，布气用钛曝气盘，水质广东省一级标准。一般工业水臭氧投加量不超过30-50g/m3。但臭氧投加量有时需很大，正因为臭氧无法选择。设备材质主要看结构，现在臭氧发生器设备主要有管式和板式两种，管式有罐体用316，板式只有壳体用标准柜材质，其他局部材质千差万别。

相里望|天津万峰环保高效氧化:国内有一家能做板式的，接触过，正在开发稍大型的。国外的接触过几家，如果真从节省角度出发，板式虽贵但用量少效果高。综合来看，较管式放电的便宜。

王政方|中汇金源:臭氧脱色效果很好，纸浆的漂白不少是用臭氧的。

吴|元灵科技:单纯用臭氧效果很不稳定的。

王政方|中汇金源:投加系统的不合理是主要原因，跟臭氧本身无关。

董立群|顺然环境:单纯用臭氧很容易返色。我们做过臭氧氧化中试，臭氧投加量较小，停留时间较长约为1h，如果不想停留时间较长，可加碱曝气。

吴|元灵科技:经过前处理的废水，可以使用微波催化氧化技术进行深度净化。

周龙坤|南京瑞洁特:臭氧的制备采取的是什么方法?前面曝气会配合采用纯氧吗?

董立群|顺然环境:采用的是氧气源，目前液氧技术成熟，安全能够得到保证。空气源臭氧的浓度根本上不去，臭氧的浓度要超过10%或者12%，只能采用氧气源。

王政方|中汇金源:南钢和扬子的排放都是臭氧+BAF，排放标准COD是50.

宋瑞霖|瀚沃:臭氧投加量及停留时间的控制是关键。

吴|元灵科技:微波处理废水是利用微波场对单相流和多相流流体物化反应的独特作用及其杀菌功能具体应用于废水处理。微波与物料直接相互作用，将超高频电磁波转化为热能的过程。微波杀菌是微波热效应和生物效应共同作用的结果，让生物体内的蛋白质变性或者让生理活动变异。印染废水使用微波催化氧化技术，可以把COD降至50mg/L以下，效率很高。微波技术处理印染废水成本比常规方法50%。生活污水经简单前处理后使用微波技术处理后可达一级A标准，处理后可当中水使用。

董立群|顺然环境:以前的微波方式会增加泥量。微波效果不错，关键是敏化剂。九江焦化用的就是微波技术，好像每天8000吨。

吴|元灵科技:虽然微波催化氧化会有污泥，但是污泥毒性很低或者没有毒性。

李双建|绿巨人环境:个人接触过普通芬顿法，用于处理化工废水，针对普通芬顿法，觉的有以下控制难点，请各位专家解答:1.PH最佳控制点2.双氧水与亚铁盐的比例，究竟是摩尔比还是质量比?3.铁盐易引入硫酸根离子或氯离子，影响后续生化盐度4.往往芬顿后面设置混凝沉淀，由于残留双氧水导致很多气泡，污泥不易下沉，有无好的解决办法或替代方式?5.芬顿反应停留时间6.芬顿反应最佳搅拌方式，是曝气还是搅拌?

张鑫|千秋能源:pH一般控制在3左右，具体需要小试确定，比例一般采用较多的是摩尔比，芬顿氧化通常接在生物处理后，残留双氧水导致气泡，初步判断为双氧水投加量偏高，双氧水投加量一般参照COD，投加千分之一左右的27.5%双氧水即可，反应时间至少半小时，个人觉得还是搅拌稍好一些。

刘江宁|北化大&云程海纳清洁技术:从氧化性上讲臭氧能搞定的，芬顿一定能搞定，电位芬顿更能搞定。

温格|LHTEnvironment:芬顿的综合成本高，产生的剩余污泥多，沉降性能差，且剩余污泥要按危废处理。

王彪‖武汉威蒙环保:我们最近做了DTRO垃圾浓缩液的试验，cod2700，经过一级电解降到1050,经过二级电解降到560，后面加个A/O就可以做到100以下，采用钛合金极板，渗滤液埋龄五年以上。

高级氧化-羟基复合床|许航明:羟基复合床采用电解+曝气，进水中性，效果优于芬顿

耿歌|地卫环保:是催化氧化的另一种方式么?

高级氧化-羟基复合床|许航明:做过小试，垃圾渗滤液进水COD22000，二级羟基复合床出水COD580，NF浓液进水COD10800，一级羟基复合床出水COD2700。成本要看原水电导率如何，一般也就2-3度电/吨水，盐分不能太高，最好不超过30000，否则耗电过大。电极材料，极板基本不用换，阳极来用石墨板。水中含有醇效果不好，醇会湮灭羟基。

王彪‖武汉威蒙环保‖:我们12年的时候在武汉陈家冲垃圾填埋厂做的纳滤浓缩液中试项目电解工艺，原水2300，一级电解电芬顿出水870，二级出水430，A/O出水20到90不等。接A/O不是电解处理不了，而是处理效率较低且两级电解后，可生化性增加了，用A/O是不错的选择，而且电解对氨氮的去除率有限，A/O可以去除氨氮和总氮。我们现在可以运用到2000吨的废水处理项目。

官超|重庆康达:我们用过芬顿+磁混凝，效果超好，芬顿关键是要有好自控和后续的好沉淀也用过臭氧催化氧化，做过臭氧+生物碳中试试验，但是没有具体案例。芬顿是7.5万吨的工业水厂，臭氧是10万吨的工业水厂。臭氧前面一般都会大量加药去除胶体COD，可是经过加药后的水，容易堵滤头。

水-陶冶:羟基自由基氧化废水的同时也会腐蚀氧化塔。在氧化塔材质选用上怎么考虑?我们用sus316L都被腐蚀了，现在做碳钢PTFE防腐，FRP，天然衬胶全部被腐蚀，PVC和PVDF不会腐蚀，但PVC难内衬，PVDF太贵。

王政方|中汇金源:臭氧发生、投加和破坏组成一个臭氧系统，而不是一个单纯的臭氧发生器。

相里望|天津万峰环保高效氧化:发生器好说，可独立于系统之外，如果现在还单纯以普通曝气的方式鼓O3，利用率极低，尾气破坏量极大，浪费极大。

张鑫|千秋能源: 臭氧发生是不是需要配备空气源或氧气源?

相里望|天津万峰环保高效氧化:有制氧机组，有专门厂家提供液氧。看用量大小来选择。

张鑫|千秋能源: 怎么提高臭氧利用率?加填料?

相里望|天津万峰环保高效氧化:臭氧利用率提高，得从投加方式上想办法。以前的臭氧投加就是穿孔管，大量O3没溶于水，造成大量浪费，导致人们判断说臭氧用不起;后来用钛质曝气盘，减小了气泡直径，利用率提升一些了，但是还有较大量的逃逸了;再后来射流方式的改进，射流其实有2种民用的，一种是曝气式的，一种是溶气式的，对利用率的提升有较好的帮助。

杨立强|青岛派尼尔臭氧: 工程上用臭氧现在要求水深9米，但实际很难达到,所以还是要做好投加系统

相里望|天津万峰环保高效氧化:提高水深是增加利用率的一种方式。投加系统其实是臭氧利用的重中之重。

冀世锋:臭氧投加水力学上也有考究的。

相里望|天津万峰环保高效氧化:现在有一种方式，利用微纳米气泡的方式溶解臭氧。上述方式做到最后的结果是1COD需3~4O3。

杨立强|青岛派尼尔臭氧:臭氧制备技术现在瓶颈就在那，一时半会很难突破，所以只能从利用率上找突破，这可能也是国外臭氧一直比较先进的主要因素。

相里望|天津万峰环保高效氧化:我接触过的新的投加方式，是改变水的表面张力，表面张力打破了，臭氧溶解率提升很高。目前我做过的工程，是1COD需1~2O3。

杨立强|青岛派尼尔臭氧:国内现在有臭氧配合其他工艺的，臭氧投加量没那么高。

相里望|天津万峰环保高效氧化:大型的工业园区污水厂，用臭氧，用量极大，需要着重考虑能耗问题。提升臭氧溶解率，其次提高臭氧降解率，以达到减少臭氧用量的目的。

杨立强|青岛派尼尔臭氧:现在国内还是缺少专门研究臭氧应用领域

刘江宁|北化大&云程海纳清洁技术:利用自然光的光催化氧化技术，也值得专家们研究研究。

原标题：高级氧化技术在污水处理中的应用