背景介紹有機(jī)廢水是以有機(jī)污染物為主,對(duì)環(huán)境危害大的廢水。與其他有機(jī)廢水處理方法相比，臭氧催化氧化法通過(guò)在臭氧氧化體系中加入催化劑，促進(jìn)臭氧在水中的自分解，增加水中產(chǎn)生的羥基自由基濃度，從而提高臭氧氧化降解有機(jī)物的能力和效率。該方法由于條件可控，成本低廉，處置效率高等優(yōu)點(diǎn)在有機(jī)廢水處置領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。文章亮點(diǎn)1.對(duì)比了多種有機(jī)廢水處理方法；2.詳細(xì)介紹了臭氧氧化有機(jī)物的機(jī)理；3.對(duì)不同的非均相臭氧催化氧化催化劑優(yōu)缺點(diǎn)做出了概括和對(duì)比。內(nèi)容介紹1

有機(jī)廢水處理技術(shù)現(xiàn)狀1.1

吸附法1.2

混凝法1.3

芬頓氧化法1.4

膜生物反應(yīng)法1.5

臭氧氧化法臭氧氧化法，是指利用臭氧作氧化劑的廢水處理技術(shù)。臭氧氧化法處理有機(jī)廢水的優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有二次污染。鄭俊等[13]采用了臭氧氧化法處理焦化廢水，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)臭氧氧化后大部分有機(jī)物都能夠被完全消除，從而增強(qiáng)了焦化廢水的可生化性能。但是，單純地使用臭氧處理有機(jī)廢水時(shí)，存在臭氧氧化率低的問(wèn)題。與傳統(tǒng)的臭氧氧化技術(shù)相比，臭氧催化氧化技術(shù)具有更高的臭氧利用率和反應(yīng)速率。在催化劑的作用下，臭氧的氧化能力得到大幅度的提升，分解水中有機(jī)物的速率大大加快，提升了有機(jī)物的分解率和礦化率。臭氧催化氧化技術(shù)具有適用范圍廣、氧化能力強(qiáng)、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，并且對(duì)有機(jī)廢水有良好的處理效果，因而在有機(jī)廢水處置領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。2

臭氧催化氧化法處理有機(jī)廢水2.1

臭氧直接氧化臭氧直接氧化的優(yōu)點(diǎn)是氧化性強(qiáng)，缺點(diǎn)是反應(yīng)速率不高。臭氧和有機(jī)物之間的直接反應(yīng)機(jī)理，以親核反應(yīng)、親電取代反應(yīng)、環(huán)加成反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)為主。2.2

臭氧間接氧化根據(jù)反應(yīng)體系的不同，臭氧催化氧化法可以分為均相臭氧催化氧化和非均相臭氧催化氧化。非均相臭氧催化氧化法是通過(guò)固態(tài)催化劑提高反應(yīng)速率的方法。常用催化劑主要有貴金屬催化劑、堿土金屬催化劑、過(guò)渡金屬催化劑和非金屬催化劑。與傳統(tǒng)均相臭氧氧化工藝相比，非均相臭氧催化氧化工藝具有利用效率高、成本低的優(yōu)勢(shì)，因而受到業(yè)界的廣泛關(guān)注。非均相催化氧化反應(yīng)機(jī)理比較復(fù)雜，進(jìn)一步分析和歸納臭氧催化氧化降解污染物的反應(yīng)過(guò)程，揭示其催化原理是未來(lái)研究的重點(diǎn)。3

非均相臭氧進(jìn)行氧化催化劑的研究3.1

負(fù)載貴金屬催化劑貴金屬催化劑的優(yōu)點(diǎn)是催化性能強(qiáng)、穩(wěn)定性好、壽命長(zhǎng)，但因成本高昂、回收率低、二次污染等缺點(diǎn)其應(yīng)用受到一定限制。3.2

非貴金屬氧化物催化劑鐵基催化生產(chǎn)門檻低且來(lái)源廣，在臭氧進(jìn)行氧化反應(yīng)的過(guò)程中，鐵元素還具有提供酸性位點(diǎn)的作用，具備較高催化活性，還能夠增大催化劑的比表面積，使催化劑的催化性能獲得有效改善。鈰基催化劑是利用氧化鈰存在豐富氧空位的特點(diǎn)，將氧化鈰負(fù)載到多孔載體上，使催化劑的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，比表面積增加，從而提高對(duì)有機(jī)物的催化降解能力。土壤中富含錳的氧化物，其特點(diǎn)是氧化還原性可調(diào)、晶體結(jié)構(gòu)多變且制備難度低，因此被廣泛應(yīng)用于臭氧催化氧化降解廢水中。銅基催化劑具有制備成本可控、毒性弱的優(yōu)點(diǎn)，故而被廣泛應(yīng)用于實(shí)際工程。復(fù)合金屬催化劑指的是由兩種及兩種以上金屬氧化物組成的多組分金屬催化劑，各類金屬氧化物經(jīng)由協(xié)調(diào)作用，彼此促進(jìn)，同時(shí)有效催化經(jīng)由臭氧氧化途徑產(chǎn)生的活性基團(tuán)，從而達(dá)到降解有機(jī)物的目的。3.3

堿土金屬催化劑氧化鎂納米晶表面存在大量吸收性能強(qiáng)、活性高、比表面積大的表面堿基，故可將其作為催化劑來(lái)催化臭氧氧化，因而可用于有機(jī)物污染物的降解。鈣劑催化劑的優(yōu)點(diǎn)是制備過(guò)程簡(jiǎn)單，成本低。3.4

非金屬催化劑活性炭能夠提升臭氧氧化分解有機(jī)物的速率，并且具有高機(jī)械強(qiáng)度和大比表面積的特點(diǎn)，這使得它也成為了一種催化臭氧氧化降解有機(jī)物的催化劑。4

結(jié)論與展望有機(jī)廢水由于其污染物種類多、環(huán)境危害大、可生化性差等特點(diǎn)成為廢水處置領(lǐng)域的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在眾多有機(jī)廢水處置方法中，通過(guò)臭氧催化氧化技術(shù)，特別是非均相臭氧催化氧化技術(shù)高效地處理有機(jī)物?；诖耍菊撐脑诜治隽顺粞醮呋趸夹g(shù)的原理和方法基礎(chǔ)上，重點(diǎn)論述了非均相臭氧催化氧化技術(shù)處理有機(jī)廢水處置領(lǐng)域的研究進(jìn)展。目前非均相臭氧催化氧化已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，但是非均相臭氧催化氧化的反應(yīng)機(jī)理比較復(fù)雜，并且在催化過(guò)程中的穩(wěn)定性與反應(yīng)活性有待提高。在未來(lái)，對(duì)非均相臭氧催化氧化的研究要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：（1）要進(jìn)一步分析和歸納臭氧催化氧化降解污染物的反應(yīng)過(guò)程與