高級氧化技術又稱深度氧化技術，其基礎在(exist)于(At)運用(use)電、光輻照、催化劑，有時(hour)還與氧化劑結合，在(exist)反應中産生(born)活性極強的(of)自由基(如HO•)，再通過自由基與有機化合物之間的(of)加合、取代、電子轉移、斷鍵等，使水體中的(of)大(big)分子難降解有機物氧化降解成低毒或無毒的(of)小分子物質，甚至直接降解成爲(for)CO2和(and)H2O，接近完全礦化目前的(of)高級氧化技術主要(want)包括化學氧化法、電化學氧化法、濕式氧化法、超臨界水氧化法和(and)光催化氧化法等。

1、化學氧化技術

   化學氧化技術常用(use)于(At)生(born)物處理的(of)前處理。一(one)般是(yes)在(exist)催化劑作(do)用(use)下，用(use)化學氧化劑去處理有機廢水以(by)提高其可生(born)化性，或直接氧化降解廢水中有機物使之穩定化。

1.(1) Fenton 試劑氧化法

   該技術起源于(At)19世紀90年代中期，由法國(country)科學家H. J. Fenton提出(out)，在(exist)酸性條件下，H2O2在(exist)Fe2+離子的(of)催化作(do)用(use)下可有效的(of)将酒石酸氧化，并應用(use)于(At)蘋果酸的(of)氧化。長期以(by)來(Come)，人(people)們(them)默認的(of)Fenton主要(want)原理是(yes)利用(use)亞鐵離子作(do)爲(for)過氧化氫的(of)催化劑，反應産生(born)羟基自由基式爲(for):Fe2++ H2O2 ——Fe3++OH-+•OH， 且反應大(big)都在(exist)酸性條件下進行。

   在(exist)化學氧化法中，Fenton法在(exist)處理一(one)些難降解有機物(如苯酚類、苯胺類)方面顯示出(out)一(one)定的(of)優越性。随着人(people)們(them)對Fenton法研究的(of)深入，近年來(Come)又把紫外光(UV)、草酸鹽等引入Fenton法中，使Fenton法的(of)氧化能力大(big)大(big)增強。

   用(use)UV + Fenton法對氯酚混合液進行了(Got it)處理，在(exist)1h内TOC去除率達到(arrive)83.2%。Fenton法氧化能力強、反應條件溫和(and)、設備也較爲(for)簡單，适用(use)範圍比較廣，但存在(exist)處理費用(use)高、工藝條件複雜、過程不(No)易控制等缺點，使得該法尚難被推廣應用(use)。

1.(2) 臭氧氧化法

   臭氧氧化體系具有較高的(of)氧化還原電位，能夠氧化廢水中的(of)大(big)部分有機污染物，被廣泛應用(use)于(At)工業廢水處理中。臭氧能氧化水中許多有機物，但臭氧與有機物的(of)反應是(yes)有選擇性的(of)，而且不(No)能将有機物徹底分解爲(for)CO2和(and)H2O，臭氧氧化後的(of)産物往往爲(for)羧酸類有機物。且臭氧的(of)化學性質極不(No)穩定，尤其在(exist)非純水中， 氧化分解速率以(by)分鍾計。在(exist)廢水處理中，臭氧氧化通常不(No)作(do)爲(for)一(one)個(indivual)單獨的(of)處理單元，通常會加入一(one)些強化手段，如光催化臭氧化、堿催化臭氧化和(and)多相催化臭氧化等。此外，臭氧氧化與其他(he)技術聯用(use)也是(yes)研究的(of)重點， 如臭氧/超聲波法、臭氧/生(born)物活性炭吸附法等。

   有文獻報道: 将臭氧氧化與活性炭吸附相結合可使廢水中的(of)芳烴質量濃度降到(arrive)0.002μg/L。用(use)臭氧氧化法去除工業循環水中的(of)表面活性劑可有效增加城市污水處理場的(of)淨化度、提高排水的(of)水質，于(At)秀娟等人(people)利用(use)臭氧—生(born)物活性炭工藝去除水中的(of)有機微污染物也取得了(Got it)較好的(of)效果。由于(At)臭氧在(exist)水中的(of)溶解度較低，如何更有效地(land)把臭氧溶于(At)水中已成爲(for)該技術研究的(of)熱點。

2、電化學催化氧化法

   該技術起源于(At)20世紀40年代， 有應用(use)範圍廣、降解效率高、能量要(want)求簡單、利于(At)實現自動化操作(do)，應用(use)方式靈活多樣等優點。電化學催化氧化法既可用(use)于(At)難降解廢水的(of)前處理措施來(Come)提高可生(born)物降解性能，又可以(by)作(do)爲(for)難降解酚類廢水的(of)深度處理技術，在(exist)優化的(of)pH值、溫度和(and)電流強度條件下，苯酚可以(by)得到(arrive)幾乎完全的(of)分解。

   針對高濃度、難降解、有毒有害的(of)含酚廢水，傳統生(born)物法和(and)物化法已經失去了(Got it)其優勢，化學氧化法又因其昂貴的(of)費用(use)阻礙了(Got it)其推廣應用(use)，電化學催化氧化法越來(Come)越受到(arrive)人(people)們(them)的(of)青睐，但其自身也存在(exist)一(one)些問題，如電耗，電極材料多爲(for)貴金屬，成本較高及存在(exist)陽極腐蝕，指導其推廣應用(use)的(of)微觀動力學和(and)熱力學研究尚不(No)完善等。

3、濕式氧化技術

   濕式氧化，又稱濕式燃燒，是(yes)處理高濃度有機廢水的(of)一(one)種行之有效的(of)方法，其基本原理是(yes)在(exist)高溫高壓的(of)條件下通入空氣，使廢水中的(of)有機污染物被氧化，按處理過程有無催化劑可将其分爲(for)濕式空氣氧化和(and)濕式空氣催化氧化兩類。

3.(1) 濕式空氣氧化法

   最早研制開發濕式空氣氧化(Wet Air Oxidation， 簡稱WAO)法并實現工業化的(of)是(yes)美國(country)的(of)Zimpro公司，該公司已将WAO工藝應用(use)于(At)烯烴生(born)産廢洗滌液、丙烯腈生(born)産廢水及農藥生(born)産廢水等有毒有害工業廢水的(of)處理。WAO技術是(yes)在(exist)高溫(125～320℃)高壓(0.5～20MPa)條件下通入空氣，使廢水中的(of)高分子有機物直接氧化降解爲(for)無機物或小分子有機物。

   使用(use)濕式空氣氧化技術對樂果生(born)産廢水進行預處理，有機磷的(of)去除率高達95%，有機硫的(of)去除率高達90%。Zimpro公司的(of)WAO工藝處理效率高、反應時(hour)間短，但由于(At)該技術要(want)求高溫高壓，所需設備投資較大(big)，運轉條件苛刻，難于(At)被一(one)般企業接受，因而配合使用(use)催化劑從而降低反應溫度和(and)壓力或縮短反應停留時(hour)間的(of)濕式空氣催化氧化法近年來(Come)更是(yes)受到(arrive)廣泛的(of)重視與研究。

3.(2)濕式空氣催化氧化法

   濕式空氣催化氧化(Catalytic Wet Air Oxidation，簡稱CWAO) 法是(yes)在(exist)傳統的(of)濕式氧化處理工藝中加入适宜的(of)催化劑使氧化反應能在(exist)更溫和(and)的(of)條件下和(and)更短的(of)時(hour)間内完成。從而可降低反應的(of)溫度和(and)壓力，提高氧化分解能力，加快反應速率，縮短停留時(hour)間，也因此可減輕設備腐蝕、降低運行費用(use)。濕式空氣催化氧化法的(of)關鍵問題是(yes)高活性易回收的(of)催化劑。CWAO的(of)催化劑一(one)般分爲(for)金屬鹽、氧化物和(and)複合氧化物3類，按催化劑在(exist)體系中存在(exist)的(of)形式，又可将濕式空氣催化氧化法分爲(for)均相濕式催化氧化法和(and)非均相濕式催化氧化法。

   (1)均相濕式催化氧化化法。在(exist)均相濕式催化氧化法中，由于(At)催化劑(多爲(for)金屬離子) 是(yes)可溶性的(of)過渡金屬鹽類，這(this)些鹽類以(by)離子形式存在(exist)于(At)廢水中，在(exist)離子或分子的(of)水平上(superior)通過引發氧化劑的(of)自由基反應并不(No)斷地(land)再生(born)而對水中有機物的(of)氧化反應起催化作(do)用(use)。在(exist)均相濕式催化氧化法中由于(At)催化劑在(exist)分子或離子水平上(superior)獨立起作(do)用(use)，因而分子活性高，使得氧化效果較好。但由于(At)均相濕式催化氧化法中的(of)催化劑是(yes)以(by)離子形式存在(exist)，較難從廢水中回收和(and)再利用(use)，且易造成二次污染。

   (2)非均相濕式催化氧化法。非均相濕式催化氧化是(yes)向反應體系中加入不(No)溶性的(of)固體催化劑，其催化作(do)用(use)是(yes)在(exist)催化劑表面進行，催化劑的(of)比表面積的(of)大(big)小對有機物的(of)降解速率影響很大(big)。由于(At)固體催化劑的(of)組成種類及廢水性質的(of)不(No)同，濕式催化氧化的(of)效果也不(No)同。在(exist)多相濕式催化氧化法中，由于(At)固體催化劑不(No)溶解，不(No)流失，活化再生(born)及回收都較容易，因此其應用(use)前景十分廣闊。

4、超臨界水氧化技術

   超臨界水氧化技術是(yes)濕式空氣氧化技術的(of)強化和(and)改進，是(yes)由美國(country)MODAR公司于(At)1982年開發成功的(of)，其原理是(yes)利用(use)超臨界水作(do)爲(for)介質來(Come)氧化分解有機物。它同樣是(yes)以(by)水爲(for)液相主體，以(by)空氣中的(of)氧爲(for)氧化劑，于(At)高溫高壓下反應。

   但其改進與提高之處就在(exist)于(At)利用(use)水在(exist)超臨界狀态下的(of)性質，水的(of)介電常數減少至近似于(At)有機物與氣體，從而使氣體和(and)有機物能完全溶于(At)水中，相界面消失，形成均相氧化體系，消除了(Got it)在(exist)濕式氧化過程中存在(exist)的(of)相際傳質阻力，提高了(Got it)反應速率，又由于(At)在(exist)均相體系中氧化态自由基的(of)獨立活性更高，氧化程度也随之提高。超臨界水是(yes)有機物和(and)氧的(of)良好溶劑，有機物在(exist)富氧超臨界水中進行均相氧化，其反應速度很快，在(exist)400～600℃下，幾秒鍾就能将有機物的(of)結構破壞，反應完全、徹底，使有機碳、氫完全轉化爲(for)CO2和(and)H2O。

   超臨界水氧化技術由于(At)其反應迅速、氧化徹底而越來(Come)越受到(arrive)人(people)們(them)的(of)關注，如何通過催化劑來(Come)降低反應的(of)溫度和(and)壓力或縮短反應停留時(hour)間是(yes)本領域的(of)一(one)個(indivual)研究熱點。目前常用(use)的(of)催化劑大(big)多是(yes)應用(use)于(At)濕式催化氧化工藝的(of)催化劑，尋找對超臨界水氧化技術具有廣譜催化性能的(of)催化劑是(yes)該技術推廣中的(of)一(one)個(indivual)難點。

5、光催化氧化技術

   光催化氧化技術是(yes)在(exist)光化學氧化技術的(of)基礎上(superior)發展起來(Come)的(of)。光化學氧化技術是(yes)在(exist)可見光或紫外光作(do)用(use)下使有機污染物氧化降解的(of)反應過程。自然環境中的(of)部分近紫外光(290～400nm )極易被有機污染物吸收，在(exist)有活性物質存在(exist)時(hour)即發生(born)強烈的(of)光化學反應，從而使有機物降解。但由于(At)反應條件所限，光化學氧化降解往往不(No)夠徹底，易産生(born)多種芳香族有機中間體，成爲(for)光化學氧化需要(want)克服的(of)問題。

   自1976 年Carey 等首先采用(use)TiO2光催化降解聯苯和(and)氯代聯苯以(by)來(Come)，光催化氧化技術的(of)研究熱點就轉化到(arrive)了(Got it)以(by)TiO2爲(for)催化劑的(of)光催化氧化降解有機污染物這(this)一(one)方向上(superior)來(Come)。

   由于(At)光催化氧化技術設備結構簡單、反應條件溫和(and)、操作(do)條件容易控制、氧化能力強、無二次污染，加之TiO2化學穩定性高、無毒、價廉，故TiO2光催化氧化技術是(yes)一(one)項具有廣泛應用(use)前景的(of)新型水處理技術。

6、超聲波氧化法

   聲化學的(of)發展使人(people)們(them)越來(Come)越關注其在(exist)水及廢水處理中的(of)應用(use)。超聲波氧化(ultrasonic oxidation) 的(of)動力來(Come)源是(yes)聲空化，當足夠強度的(of)超聲波(15 kHz —20 MHz) 通過水溶液，在(exist)聲波負壓半周期，聲壓幅值超過液體内部靜壓，液體中的(of)空化核迅速膨脹;在(exist)聲波正壓半周期，氣泡又因絕熱壓縮而破裂，持續時(hour)間約0.1μs。破裂瞬間産生(born)約5000 K和(and)100 MPa的(of)局部高溫高壓環境，并産生(born)速率爲(for)110 m/s 的(of)強沖擊微射流。

   超聲波氧化采用(use)的(of)設備是(yes)磁電式或壓電式超聲波換能器，通過電磁換能産生(born)超聲波。實驗室内使用(use)較多的(of)是(yes)輻射闆式超聲波儀、探頭式以(by)及NAP反應器等。超聲波氧化反應條件溫和(and)，通常在(exist)常溫下進行，對設備要(want)求低，是(yes)應用(use)前景廣闊的(of)無公害綠色化處理技術。