• 2025-11-07

高级氧化工艺（AOPs）

高级氧化工艺（AOPs）

高级氧化工艺是通过产生羟基自由基（·OH）实现污染物深度降解的化学氧化技术体系，其核心机制为：

反应机理

自由基生成路径

紫外/过氧化氢（UV/H₂O₂）：H₂O₂ + hν → 2·OH

臭氧/紫外（O₃/UV）：O₃ + hν → O₂ + O(¹D) → ·OH

芬顿反应（Fe²⁺/H₂O₂）：Fe²⁺ + H₂O₂ → Fe³⁺ + ·OH + OH⁻

自由基特性

氧化电位：2.8V（高于臭氧/氯气）

反应速率常数：10⁶-10⁹ M⁻¹s⁻¹（无选择性攻击有机物）

半衰期：≤10⁻⁹秒（需原位持续生成）

污染物降解效能

■ 有机物矿化

目标：将污染物彻底氧化为CO₂、H₂O及无机离子

矿化率控制：通常设定70-90%（依排放标准调整）

■ 关键去除对象

| 污染物类型 | 去除率 | 应用案例 |

|------------------|----------|------------------------|

| 药物残留 | >99% | 医院废水（环丙沙星） |

| 农药 | 95-99% | 农业排水（莠去津） |

| 染料中间体 | >98% | 印染废水（偶氮染料） |

工程应用特征

系统组成

氧化剂投加单元（O₃/H₂O₂发生器）

辐射源（紫外灯254nm/185nm）

催化反应器（TiO₂催化剂/铁碳微电解）

工艺优势

处理难降解COD（B/C比＜0.3）

无二次污染（不产生污泥）

模块化设计（占地＜常规工艺30%）

典型设计参数

紫外剂量：40-120mJ/cm²（病原体灭活）

臭氧投加量：3-10mgO₃/mg污染物

反应时间：15-60分钟（依水质波动）