导读：在污水处理领域，高级氧化技术（Advanced Oxidation Processes, AOPs）因其高效降解难生化有机污染物的能力，成为行业研究热点。这些技术通过产生强氧化性自由基（如·OH），实现对有机物的高效矿化或转化。本文将深入解析10种主流高级氧化技术，从基本原理到实际应用，探讨它们的优缺点及适用场景，帮助读者全面了解这一技术领域。
1.臭氧催化氧化
臭氧催化氧化技术利用臭氧（O₃）在催化剂作用下生成羟基自由基（·OH），能高效降解染料、农药、制药废水等难降解有机物。然而，该技术的核心设备（臭氧发生器、反应塔、催化剂）依赖外购，市场价格透明，导致工程公司利润空间有限。尽管技术成熟，但由于设备成本占比高，实际项目利润往往被上游厂商占据，工程方仅能赚取设计服务费。
适用场景：印染废水、制药废水、化工废水预处理。
2.Fenton氧化Fenton技术
通过Fe²⁺催化H₂O₂产生·OH，反应简单、成本较低，但设备门槛低，市场竞争激烈。近年来，改良技术如异相Fenton（固定化催化剂）、电-Fenton（电化学强化）等逐渐兴起，但投资和运行成本较高，尚未完全替代传统Fenton法。
适用场景：垃圾渗滤液、石化废水、高浓度有机废水。
3.电催化氧化
电催化氧化利用电极（如DSA、BDD）表面产生的活性氧物种（·OH、O₃）降解污染物，处理效率高，无二次污染。但BDD电极成本极高（每平方米数万元），导致整体投资成本达百万级别，目前仅适用于高附加值废水处理（如电子行业、医药废水）。
适用场景：高盐难降解废水、含氟废水、高浓度有机废水。
4.光催化氧化
光催化（如TiO₂/UV）在实验室中表现优异，但实际工程中面临紫外穿透率低、能耗高的问题。此外，废水中的悬浮物、色度会影响光催化效率，需强化预处理。目前主要用于小规模特种废水处理，如某些制药中间体废水。
适用场景：低浊度、低色度有机废水，实验室研究较多。
5.湿式催化氧化（WAO）
湿式氧化在高温（150-320℃）、高压（2-20MPa）下利用氧气直接氧化有机物，尤其适合超高浓度废水（COD>10,000mg/L）。某案例显示，250℃、2MPa条件下反应1小时，COD去除率80%，后续生化性显著提升。但设备投资极高（单吨水投资超150万元），仅石化、制药等高端行业采用。
适用场景：焦化废水、农药废水、高浓度有机废液。
6.超声波氧化
超声波通过空化效应产生局部高温高压和自由基，但能耗极高，通常仅作为高粘度、难乳化废水的预处理手段。例如，某项目用于石化行业高含油废水破乳，后续结合生化处理，效果良好。
适用场景：乳化油废水、高粘度有机废水。
7.微波催化氧化
微波催化氧化（如微波+H₂O₂）利用电磁波激发催化剂，提高反应效率。某制药废水案例中，微波辅助Fenton使COD去除率提升20%。但由于设备成本高、行业认知度低，目前应用较少。
适用场景：高浓度有机废水、难降解制药废水。
8.等离子体氧化
低温等离子体通过高压放电产生活性粒子（O₃、·OH等），目前主要用于消毒领域（如饮用水、医疗废水）。在有机废水处理中仍处于实验室阶段，工程案例极少。
适用场景：消毒、小规模高浓度有机废水。
9.电子束辐照
电子束辐照利用高能电子（MeV级）裂解水分子生成自由基，处理效率极高。清华大学、中广核等团队推动该技术落地，但运行成本过高，部分示范项目已停运。
适用场景：放射性废水、极端难降解有机物（如PFAS）。
10.微纳米气泡氧化
微纳米气泡（直径<1μm）具有超长停留时间（12h）和高传质效率，破裂时产生自由基。目前已用于自来水净化，在污水处理中多与臭氧、曝气等联用。尽管设备成本较高，但运行能耗低，未来可能成为主流辅助技术。
适用场景：市政污水提质增效、工业废水深度处理。
转载自：化工好料到haoliaodao.com
来源：工业废水圈
林海球