隨著我國工業的飛速發展，難降解工業廢水的排放量劇增，由此而帶來的水質污染已成為我國環境污染的一個主要問題。難降解工業廢水主要包括焦化、染料、農藥等工業廢水，其特點是成分復雜，COD、色度、鹽分和有毒難降解物質含量高。治理這類工業廢水的方法主要有物理法、化學法、物理化學法(簡稱物化法)、生物法及其相互之間的組合技術等。針對難降解工業廢水的治理，首先采用高級氧化技術將難降解物質進行氧化，轉化為低毒、易生物降解的低分子有機物，而后采用生物處理技術將其礦化。這種基于高級氧化、生物處理等多過程集成的對難降解工業廢水進行處理的高級氧化-生物耦合技術，必將成為今后工業廢水處理的發展趨勢。

 

高級氧化技術高級氧化技術(簡稱AOT)又稱深度氧化技術，其基礎在于運用電、光輻照、催化劑，有時還與氧化劑結合，在反應中產生活性極強的自由基(如OH)，再通過自由基與有機化合物間的加合、取代、電子轉移、斷鍵等，使廢水中難降解的大分子有機物氧化降解成為低毒或者無毒的小分子物質，甚至直接降解成為C02和H20，接近完全礦化。高級氧化處理技術作為物化處理技術之一，具有處理效率高、對有毒污染物破壞較徹底等優點而被廣泛應用于有毒難降解工業廢水的預處理工藝中，已經逐漸成為水處理技術研究的熱點。

 

目前用于有毒難降解工業廢水處理的高級氧化技術主要包括光化學催化氧化法、電催化氧化法、濕式氧化法、超臨界水氧化法及液相高壓脈沖放電處理法等。

 

（1）光化學催化氧化法。光化學催化氧化法是近20多年來發展迅速的一種高級氧化技術，其反應條件溫和、氧化能力強、適用范圍廣，利用該法處理有毒難降解有機污染物已成為國內外水處理技術研究的熱點，目前研究較多的是多相光催化氧化法和均相光催化氧化法。多相光催化氧化法主要是指用半導體通過光催化作用氧化降解有機物，該法雖已有小規模工程應用實例，但其運行費用較高，適用于低濃度、少量廢水的處理或廢水的深度處理，其大規模工業化應用還面臨許多問題。與多相光催化氧化法相比，加入03、H202、Fenton試劑等氧化劑與光一起作用的均相光催化氧化法，其氧化能力和光解速率都大大超過單純的半導體光催化氧化法，是一種十分簡便的廢水處理技術，日益受到環保工作者的重視。目前的均相光催化氧化法主要是指UV/Fenton試劑法。光化學催化氧化技術具有設備簡單、操作方便、高效、無二次污染或污染等優點，在有毒難降解有機廢水的處理中極具應用潛力。目前其實際應用面臨的主要問題是運行費用高、處理量小。若把光催化氧化技術作為預處理或后處理方法與其他方法結合，則可產生經濟、高效的聯用技術。此外，太陽光代替紫外光也是該領域研究的另一熱點。

 

（2）電催化氧化法。電催化高級氧化(AEOP)法是最近發展起來的處理有毒難生物降解污染物的新型有效技術，在常溫常壓下，通過有催化活性的電極反應直接或間接產生羥基自由基，從而使難生物降解的有機物轉化為可生物降解的有機物，或使難生物降解的有機物"燃燒"而生成C02和H20。該方法因具有處理效率高、操作簡便、與環境兼容等優點引起了研究者的廣泛注意。但長期以來，受電極材料的限制，該工藝降解有機物的電流效率低、能耗高，難以實現工業化。目前，國內外研究的重點是探索催化活性高、綜合性能好的電極材料。

 

（3）濕式氧化法。濕式氧化又稱濕式燃燒，是處理有毒難降解工業廢水的一種行之有效的方法，其基本原理是在高溫高壓的條件下通人空氣，使廢水中的有機污染物被氧化。按處理過程有無催化劑可將其分為濕式空氣氧化和濕式空氣催化氧化法。濕式空氣氧化(WAO)法主要用于處理濃度對燃燒處理來說太低、對生物降解處理來說又太高、或具有較大毒性的廢水。由于該技術要求高溫高壓，所需設備投資較大，運轉條件苛刻，難于被一般企業接受而受到限制。濕式空氣催化氧化(CWAO)法是在傳統的濕式氧化處理工藝中，加入適宜的催化劑使氧化反應在更溫和的條件下和更短的時間內完成，CWAO的催化劑一般為金屬鹽、單一氧化物和復合氧化物。濕式空氣催化氧化法降低了反應溫度和壓力，提高了反應分解能力，加快了反應速率，縮短了停留時間，也可以減輕設備腐蝕和降低運行費用。

 

（4）超臨界水氧化法。目前，超臨界水氧化法(SCWO)已經得到越來越廣泛的研究，一些發達國家如美國、日本和德國等已經建立了中試或工業裝置并投入運行使用。我國目前對該技術的研究尚處于起步階段，只有清華大學和浙江大學等幾所高校開展過相關研究。超臨界水氧化法的主要原理是利用超臨界水作為介質來氧化分解有機物，其作為一種高級氧化處理技術，具有反應速度快、處理效率高、對難分解有機物的處理具有獨特的效果、并且不產生二次污染等優點。但它也存在一定問題，由于該技術屬于高溫高壓技術，因此對設備性能要求高、投資大，易產生一些問題，如高濃度溶解氧和廢水對金屬的腐蝕，由于反應后無機產物的溶解度很小而造成鹽的沉淀，從而導致反應器或管路堵塞等。

 

（5）液相高壓脈沖放電處理法。總體來說，這些單一的高級氧化技術對有毒難降解工業廢水的處理有著一般氧化技術無法比擬的優勢，但是這些技術均不同程度地存在著諸如反應條件苛刻、選擇性差或成本高等不足，從而限制了這些方法在廢水實際處理中的應用。為了克服單一高級氧化技術存在的不足，將多種高級氧化技術聯合應用，在聯合應用中這些技術產生協同效應，目前還處于探索研究階段。液相高壓脈沖放電處理技術集合了高能電子輻射、濕式氧化、化學氧化、光催化氧化等多種高級氧化技術特點于一體，系統不需外加氧化劑，而是利用液電電火花產生的臭氧、雙氧水和紫外光作為氧化劑(UV/03/H202光化學氧化)，同時反應體系也無需輔以高溫、高壓和外加光源輻射等技術手段，是一種全新概念的難降解有毒工業廢水處理新技術。目前該技術的研究僅局限于反應工藝條件等的初步研究，而對于脈沖電源的放電形式及其強化措施、液電反應器結構、反應機理及動力學等方面均有待做進一步深入研究。