污水處理高級氧化技術實驗裝置的分類、原理與應用進展

　　污水處理高級氧化技術實驗裝置通過生成強氧化性自由基，實現難降解有機物的高效分解，已成為水處理領域的研究熱點。根據反應機理與裝置特性，主要分為以下三類：

　　一、化學氧化類實驗裝置

　　以芬頓氧化體系為核心，通過亞鐵離子催化過氧化氫生成羥基自由基，破壞有機物分子結構。典型裝置包括均相芬頓反應器與非均相芬頓反應器。前者采用硫酸亞鐵溶液與過氧化氫混合，適用于低pH值廢水處理；后者則通過鐵基復合材料等固體催化劑，突破pH限制，在pH=6條件下仍保持90%的催化活性。實驗數據顯示，該技術對苯酚類廢水去除率可達98%，但存在鐵泥產量大、運行成本高等問題。

　　二、電化學催化氧化類實驗裝置

　　依托電極表面發生的氧化還原反應，直接降解有機污染物。三維電極反應器通過填充顆粒電極增大比表面積，提升傳質效率。實驗表明，處理COD超8000mg/L的垃圾滲濾液時，電流密度15mA/cm²下能耗較二維電極降低22%。摻硼金剛石電極憑借8000小時使用壽命，成為高濃度廢水處理的，但制備成本較高制約其大規模應用。

　　三、光催化與臭氧氧化類實驗裝置

　　光催化裝置利用二氧化鈦等半導體材料吸收紫外光，產生電子-空穴對分解有機物。氮化碳/氧化石墨烯復合催化劑在可見光下對四環素的降解效率較傳統二氧化鈦提升40%。臭氧氧化裝置則通過臭氧分子直接氧化或催化生成羥基自由基，某自來水廠采用臭氧-活性炭組合工藝，使出水有機物濃度降低65%。新型臭氧高級催化氧化裝置（CDOF）集成旋流氣浮技術，實現COD去除率超90%，且污泥量減少90%以上。