高级氧化技术(AOTs)是一类用于水处理的高效氧化技术,通过产生具有强氧化性的自由基,如羟基自由基(·OH),能够快速、无选择性地氧化水中的有机污染物,将其分解为二氧化碳、水和无害的小分子物质。
常见的高级氧化技术包括芬顿(Fenton)氧化法、光催化氧化法、臭氧氧化法、电化学氧化法等。芬顿氧化法是利用亚铁离子(Fe²⁺)和过氧化氢(H₂O₂)反应生成羟基自由基,对有机污染物进行氧化降解;光催化氧化法则是利用半导体催化剂(如TiO₂)在光照条件下产生电子 - 空穴对,进而生成羟基自由基,实现对污染物的去除;臭氧氧化法是利用臭氧(O₃)的强氧化性直接氧化有机物,或者通过分解产生羟基自由基进行间接氧化;电化学氧化法是通过在电极表面发生氧化还原反应,直接或间接产生强氧化剂,对水中污染物进行降解。
高级氧化技术在水处理设备中的应用不断创新和拓展。例如,将高级氧化技术与生物处理技术相结合,形成了高级氧化 - 生物处理联合工艺,能够有效处理难降解的有机废水。在饮用水处理中,高级氧化技术可以用于去除水中的微量有机污染物、消毒副产物前体物等,提高饮用水的安全性。
不过,高级氧化技术也存在一些不足之处,如处理成本较高、氧化剂的利用率有待提高、反应条件较为苛刻等。未来的研究方向将集中在降低处理成本、提高氧化剂的利用效率、优化反应条件、开发新型高效的催化剂和氧化剂等方面,以推动高级氧化技术在水处理设备中的更广泛应用。