臭氧催化高级氧化技术在污水处理厂尾水处理中的应用研究

吴江伟 焦天忠 楚金喜

(中原环保股份有限公司 郑州 450000)

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目前，我国水环境污染已是普遍存在的问题。水环境形势日益严峻，传统的生物方法在技术和经济上已难以满足实际需求，而且难生物降解的污染物常常具有高化学稳定性，很难完全氧化，因此急需有效的污水深度处理技术，化学氧化法能将难降解的有害物质氧化转化为二氧化碳、水等无害物质。高级氧化技术(AOP)——臭氧催化氧化便是能够完全氧化污染物的可行技术之一。

1 臭氧催化高级氧化反应机理

臭氧氧化反应有两种不同的方式和历程，一种是O3(臭氧)分子或单个O原子直接参与的化学反应过程；另一种是由O3发生一系列的化学反应产生的·OH(羟基自由基)起主要作用的化学反应过程。O3(氧化电位为2.07 eV)是一种强的氧化剂，对色度、浊度和嗅味有强的去除能力，可降解废水中的酚、氰、农药和石油类等污染物[1]。

水处理过程中以·OH作为主要活性物质的氧化过程被称为AOPS过程，也就是高级氧化技术[2]。·OH的E为2.80 eV，是目前发现水中的最强氧化剂，能无选择地与污染物发生反应，将O3氧化的中间产物彻底矿化为CO2和H2O[3]。

均相臭氧催化氧化反应机理是：金属离子诱导臭氧发生一系列反应生成·OH，高氧化性的·OH氧化去除有机物[4-5]。

目前，均相催化臭氧化的机理假设主要可分为两种，一是O3在金属离子催化作用下产生活性自由基[9]；二是底物与催化剂反应生成中间产物，再与O3发生氧化反应。同时，均相催化臭氧氧化的效果和机理受pH、反应物浓度等环境影响[10]。……