摘要：高级氧化技术是新时期水处理工作中常用的技术方法，根据工作时所使用的催化剂类型、工作过程的性质特点，可以细化分成多种技术类型。由于不同技术的适用范围及使用价值都存在差异，本文就对其中几种有广泛应用前景的高级氧化技术展开介绍，围绕着技术原理、操作流程、应用优缺点进行探讨。同时，基于催化剂的种类、用量、用法，都会对水处理效果产生的影响。并从工作适应性、创新性、环境保护及成本效益原则等多个方面，阐述了工作时应遵循的注意事项。

关键词：高级氧化技术;水处理;环境保护;超声氧化;湿式氧化

水处理工作主要的任务是净化水资源，避免有害物质对水环境造成污染。基于有害物质的来源不同、物质种类存在差异，实际可选择的水处理方法就有一定区别。例如，针对金属污染物、化学污染物以及常规的杂质净化工作的不同要求，应由专业人员以对比分析的方式选出能最大限度的净化水环境的方法。目前，高级氧化技术在水处理环节中的应用价值较高，但有一定的操作难度。具体工作时，应建立完善的管理机制，规范技术的操作流程，并应重点提高人才的技术操作能力，以此来发挥技术的使用价值。

1.常用于水处理工作中的几种高级氧化技术和原理

1.1 Fenton法

水处理工艺应结合水污染的具体类型来规划工艺路线，如果决定使用氧化技术来完成水处理工作，使用Fenton法，该方法通常用于处理水体中的有机污染物。与其他技术方法相比，该技术的最大优势就是氧化能力强、氧化速率快、适用范围广。因此，当污水处理厂现场管理人员监测到由化工、石化企业等排放的有机物污染物浓度增加，就会选择使用该技术进行预处理，将其中无法自然降解的有机物氧化，改变污染物的性状，让污染物发生溶解或沉淀，从而改变污水的溶解性和混凝沉淀性。通过这种方法可以最大化的降低后续的污染治理难度，让污水处理后达到可排放的标准。使用该方法采用Fenton试剂，其实质为亚铁离子和双氧水之间的链式反应催化生成高活性的自由基与难降解有机物反应，发生部分氧化、耦合，形成分子量较小的中间产物，从而改变可生化性。目前，为了显著提升氧化处理的效果，部分污水处理厂开始尝试减少Fenton试剂的用量，并在前端水处理工艺段中加入活性炭处理。这主要是基于活性炭对有机物有良好的吸附作用，能降低后序工艺的处理成本 。

1.2光催化法

光催化方法的主要原理就是：借助氧化剂和光的作用，将水中出现的污染物质分离并降解。为达到良好的氧化还原效果，工作人员应合理选择催化剂的类型。比如，二氧化钛在光催化法中广泛运用。二氧化钛作为催化剂，在可见光或紫外光的作用下具有很强的氧化能力，化学性能稳定，可讲有机物氧化生成二氧化碳和水。但是，该催化剂持续使用存在难点，在完成水处理任务后无法完全有效的回收。这是现阶段技术创新研究工作的侧重点，会极大程度增加水处理工作的成本。

1.3臭氧氧化法

臭氧氧化法是通过使用具有较强氧化能力的臭氧，通过水体，以消毒、除臭及有机物降解等目的，达成最终的水处理目标。该方法的优势在于发生反应的过程不会再次产生二次污染，能够满足环境保护工作的基本要求，同时可以有效降低污水色度。与其他方法相比，臭氧在与污水直接接触时，可以将有机物氧化分解成二氧化碳和水。决定使用这项技术之前，应先调查有机物的种类，分析有机物分子结构是否具有稳定性特征，预估使用臭氧氧化处理的可行性，主要应从工作成本、所需时间等方面综合分析，找到最大化提升水处理效益的可行对策。现阶段，国内外使用臭氧处理方案是广泛存在的。结合实际使用情况来看，如果使用该技术处理磺胺甲恶唑溶液，氧化处理的时间大概需要1h左右。最终污染物质的去除率能够达到百分之99%以上，说明臭氧氧化法适宜用于处理这类污染物。

1.4超声法

决定通过超声法高级氧化技术进行水处理工作时，应重点掌握超声法的操作要点，规范操作流程，以便于有效提升水处理效果。超声法的特点就是技术水平相对较高，需要借助专用的仪器发出超声波，用声波振动的方式在水体中形成一定的高压环境。由此可以生成超临界水，是分解有机物的关键所在。因为超临界水具有与氧气相融的特点，最终通过氧化反应就能顺利完成水处理任务。结合工作经验来分析，使用这种方法具有方便快捷的特点，实际应用范围也比较广。在技术条件和经济条件允许的情况下，可以考虑首选该方法进行水环境的初步处理工作。以具体的水处理工作效果为例，在使用超声法生成超临界水后，由于印染污水的处理率为99.8%。而使用该方法处理垃圾渗滤液时，处理率为99.6%。基于此，技术人员落实具体的氧化工作时，要合理挑选适宜的还原剂、催化剂，常见的主要以二氧化锰、二氧化钛等氧化物为主。

1.5湿式氧化法

技术人员在负责进行水处理工作时，应端正工作态度，主动分析自身以往工作的优缺点，找到氧化技术在水处理工作中的应用优势及不足，尝试引进新的技术方法。比如，目前工作人员主要研究的是如何让水处理过程发生的化学反应具有温和性、环保性的特征。基于此，可以考虑根据实际污水水质情况使用湿式氧化技术。该技术的原理是：通过使用氧气作为氧化剂，在水中与污染物质发生氧化反应，生成气体和液体。整个工作流程都要在高温高压的状态下完成，要求技术人员作业时做好个人防护工作，还要使用检测装置实时关注氧化过程中的温度、压力变化情况。新时期，在这种技术的基础上演变出的新催化氧化法可以配合铁、锰等金属元素来完成对污水的氧化处理。该方法主要在含农药成分的污水处理工作中有良好的效果，优势是在工作完成后还可以回收一部分氧化时使用的物质，这可以在一定程度上节约成本。不过，实践研究表明：该技术方法存在限制性因素。关键在于水处理时的环境特点上，如果环境的温湿度不达标，无法给水处理工作提供必要的反应条件，就会增加工作难度，影响技术应用效果的充分发挥。

1.6电化学氧化法

化学反应实际上是所有氧化催化工作中应用效果最高的一种方法，主要特点是反应速度快，能够避免水污染扩散，还能降低污染物质对水体环境造成的不良影响。目前，很多技术人员正在尝试进一步提升化学反应效果的方法。比如，可以融合电催化技术，实现电化学氧化处理目标。具体处理水体污染物时，可以采用的技术方法有两种，分别是直接处理和间接处理。直接氧化处理法是通过阳极氧化使污染物质界转化为无害物质，间接氧化处理法则使用过阳极反应之外的中间反应，使污染物氧化。不同处理方法的操作流程不同，需要使用的催化剂也有一定差异。以直接氧化为例，工作过程会涉及扩散和降解处理的环节，关键要通过吸附材料、催化剂等，将污染物质吸附到指定的位置上。此时，技术人员应结合电化学原理，区分好电极方向，通过电板的阳极部分通电后进行的电子转移操作，解决水污染的处理工作难题。该方法的适用范围广，操作难度低，但实际工作时会使用大量的电能，容易出现浪费能源的问题，需要技术人员积极研究进一步优化电化学处理方案的可行对策。

2.应用高级氧化技术进行水处理工作的基本原则

2.1应遵循适应性原则

基于新时期可以选择的高级氧化技术种类有很多，不同技术的应用原理不同、适用范围不同，应要求技术人员在落实水处理工作任务时，严格遵循适应性原则。率先调查当地水资源的污染情况，分析污染物质的成分，区分不同区域污染物质的浓度，及时查明污染物的来源。从源头出发，明确本次水处理工作的基本要求。最终结合具体问题，以对比分析的方式找出各种技术的应用优缺点，从中选择最合适的技术方法，编制相关的工作计划，积极优化技术操作流程，以便于全面发挥出技术的使用价值。

2.2应遵循成本效益原则

在全面推广使用高级氧化技术时，需要在保证工作质量的前提下，严格遵循成本效益原则。这是因为水处理工作大多是由政府主导，各地区政府部门可用的资金成本是有限的，要严禁在工作中出现浪费资金的问题。而且，在采购水处理设施，引进新的水处理技术及设备时，需要投入大量的资金。应要求技术人员在学习高级氧化技术的同时，也能从经济效益的角度分析问题，合理分配现有资金，最大化发挥出资金的使用价值，最终任务是避免由于资金短缺的问题导致水处理工作中断。

2.3应遵循环境保护原则

在合理展开水处理工作时，要将环境保护观念融入到工作过程中，提升技术人员的环保意识，这要求人才在工作之前先分析所选氧化技术是否会生成污染物质，是否会对环境造成破坏。关键应遵循环保原则，在工作时充分考虑生态效益问题，优先选择无污染、无公害的技术方法、设备及材料。通常除了化学污染之外，要注意从噪音污染和能源浪费等多个角度综合分析问题，这是推动水处理工作可持续发展进程的必要前提。

2.4应遵循创新性原则

决定在水处理环节推广使用高级氧化技术时，人才应结合时代的不同发展需求，关注水污染问题的复杂程度。找到现行技术方法存在的不足之处，有针对性的研究解决对策。核心是依靠人才的力量对技术进行创新研究，可以尝试将各种氧化技术的应用优势融合起来，共同提升水处理水平。

3.在水处理工作中使用高级氧化技术时催化剂的挑选思路

3.1使用三元催化剂

一般将高级氧化技术应用于水处理工作时，可用的催化剂以氧化物及贵金属为主。以基础的污水处理工作为例，结合三元催化剂的特点来看，其成分主要是Cu-Fe-Mn。这三种元素在催化时可以用于处理煤气化污水，将该催化剂与臭氧催化技术结合，可以达到良好的催化效果。主要是可以有效去除化学需氧量和色度。实际上，水处理工作中应考虑化学需氧量的数值，数值高低将直接决定水体受污染的严重程度。通常在污水处理厂中进行氧化处理工作时，所得结果中会产生化学需氧量的相关参数。如何进一步降低水体中的化学需氧量，就是技术人员要关注的重点问题。如果决定在基础水处理工作中推广使用三元催化剂，应通过实验测试确定催化剂不同使用量在去除COD时的效果是否存在差异，从中找到既可以节省成本，又可以提升水处理效果的方法。

3.2使用空气及氧气作为催化剂

要对催化剂的应用价值进行综合分析，通常应以典型的污染物质及污染处理指标为依据，找到不同催化剂的特点。分析出各种催化剂应配合哪些高级氧化技术使用。例如，在采用湿式氧化处理方案时，要使用的催化剂主要是空气及氧气。可以对污水进行实验处理，研究表明，在270°C、9MPa条件下，借助空气和氧气来与污水发生氧化反应，COD和挥发酚的去除率可达98%以上。此外，人们还会在水处理工作中关注水体中是否存在大量颗粒物，并检查污染物质碳含量，将这些有机碳的含量统计在一起，就可以得出TOC的数值。目前，技术人员在使用专业氧化技术开展基础的水处理工作时，要重点找到降低或消除TOC数值的方法。这要求了解各种催化剂的反应原理，掌握催化剂的应用优缺点。

3.3使用Fe-TiO2作为催化剂

催化剂的作用就是让氧化反应效果得到有效的提升，可以提高水处理质量及效率。由于不同催化剂能够吸附、过滤或沉淀的污染物质不同，为了顺利完成当地的水处理任务，应在进行污水样本分析后，挑选不同的催化剂种类。比如，使用Fe-TiO2可以处理被X3B染料污染的污水。适宜使用这种催化剂的主要是光催化技术，在一定的光照条件下，能发挥催化剂的最大使用价值，达到污染治理目标。

结语：

高级氧化技术在污水处理的应用前景良好，在遇到传统活性污泥法为主工艺无法处理的有机污染污染物，可作为优先的选择工艺。因此，如何根据新时期水处理工作的具体要求，进一步提升技术水平、简化技术操作流程、降低技术应用难度、节约工作成本，就成为了实际工作时要解决的重点及难点问题。针对这个情况，应尝试取用污水的试样对各种技术方案进行对比分析，观察实验结果，找到下一步技术创新的方向。还要合理投入人力、物力、财力，为推动水处理任务的有序开展奠定基础。

参考文献：

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