1、讨论高级氧化技术在给水处理中的应用摘要：本文介绍了高级氧化技术在给水处理中应用的必要性，阐述了高级氧化技术的发展及特点，并从针对高级氧化技术的不同方面，对其在给水处理中的应用进行了科学合理的探究，给讨论高级氧化技术在给水处理中的应用带来了积极的指导意义。 关键词：高级氧化技术 给水处理 应用层面 中图分类号：TQ123.2 文献标识码：A 1、前言 随着我国社会经济的不断发展和人们生活水平的不断提高，社会各个方面对饮用水的质量要求也越来越高。针对此种情况和饮用水水质的变化，传统的水质检测与处理手段已经无法满足人们的需求，需要得到进一步的改进。根据相关的科学研究表明，受到污染的水源经过传统水处理
2、技术进行净化工作，通常只能出去水中不到三成的有机物。并且因为这些水中很可能存在一些溶解性有机物，从而使得传统的水处理技术也只能去除百分之五十左右的原水浊度，大大影响了饮用水的质量。基于此种情况，在给水处理中采用高级氧化技术是非常有必要的。下面结合高级氧化技术在发展历程和主要特点，从多个方面谈一谈高级氧化技术在给水处理中的应用。 2、高级氧化技术的发展及特点 1987 年，Glaze 等人较为系统的总结出了高级氧化技术的定义，即在水处理工作中以羟基自由基为主要氧化剂的氧化方法，所以也可以说以前的高级氧化技术主要是以羟基自由基为核心技术的。随着科学技术的不断发展，高级氧化技术也有了新的意义，其目前
3、的定义主要是在光、电、氧化剂、催化剂等共同作用下，产生高活性的自由基，从而把传统处理技术难以处理的有机物降解成 CO2 和 H2O。相对于传统的氧化处理技术，高级氧化技术拥有七个方面的优点。第一是在实际应用中能够产生大量高活性的羟基自由基；第二是高级氧化技术在氧化各类有机物的时候都能拥有很快的反应速率；第三是其几乎对各类有机污染物都有非常显著的氧化效果；第四是其反应没有额外的条件，一般正常条件下就能够进行；第五是其非常容易诱发链反应；第六是其可以作为其他水处理模式的深度处理手段；第七是其操作比较简单，并且与之相关的设备也很容易管理。 3、高级氧化技术在给水处理中的应用 3.1 高锰酸钾 高锰酸
4、钾在高级氧化技术应用中，一般都需要尽早的投入待处理水中。大多数的水厂把高锰酸钾的投加点设置在取水头部，这样就能够使高锰酸钾发挥最大的功效，提高其凝核、絮凝和沉淀效果。在实际应用中，如果因为部分原因不能在取水头部设置高锰酸钾的投加点，那么一定要在快速混合流程开始以前进行投加工作。此外，不应该把高锰酸钾和絮凝剂同时投入水中，因为这两者之间介意发生化学反应，从而影响了给水处理效果。不仅如此，使用高锰酸钾氧化剂还能够大大降低水中可能存在的消毒副产物，从而进一步优化饮用水的质量。 3.2 高锰酸钾复合药剂 高锰酸钾复合药剂主要是以高锰酸钾为主，以其他药剂为辅的一种复合药剂，所以此复合药剂的主要功效还是由
5、高锰酸钾提供的。在这之中，高锰酸钾参与化学反应所产生的中间物质（即新生态水和二氧化锰）不但拥有一定的催化氧化性，同时又因为它在水中的溶解度较低，并且还具有很大的比表面积，因此他还拥有一定的吸附性。科学研究表明，这些中间物质所拥有的吸附性在给水处理中拥有一定的促进作用。并且高锰酸钾复合药剂在使用效果方面要优于高锰酸钾单独使用时的效果，也证明了复合药剂各个组成部分之间拥有很强的协同作用。 3.3 臭氧 臭氧的应用能够大大降低水中有机物的电荷密度，从而发挥其氧化助凝作用。一般来说，臭氧处理对于水的作用是非常复杂的，而且各个研究人员和团体在此方面也有不同的意见。部分研究人员任务臭氧在其浓度较低的时候，
6、有着显著的助凝作用，并且还能大大提高浊度去除率，同时对水体中各个有机污染物的净化也有明显的促进作用；而一些研究人员认为臭氧的预氧化只能处理部分有机污染物；而一些报刊则认为使用臭氧技术来净化水体中的有机污染物，很可能会使得有机物的平均相对分子质量降低，从而降低有机物的净化率。但是在臭氧技术应用中认知较为统一的就是，如果使用臭氧对水体进行氧化处理，那么在处理完成以后还应该对水体进行进一步的处理，防止水体中产生各种有机和无机副产物。在这之中，有机副产物主要是水体中的一些腐植酸类有机物引起；而无机副产物则主要是由水体中存在的 Br 离子引起的。 3.4 高铁酸盐 1702 年，德国化学和物理学家 Ge
7、org Stahl 首次发现了高铁酸盐，而高酸铁盐开始应用也是在 19 世纪中期。高酸铁盐自身拥有很强的氧化性，而且其氧化的电位通常是在酸性条件为 2.2 V，碱性条件为 0.7V。因为高铁酸盐自身性质的特殊性，其在水处理过程中能够发挥氧化、絮凝、吸附、共沉、除藻、消毒等多个方面的功能，并且一般情况下都不会产生有害的副产物，所以在目前高铁酸盐已经受到了各方面研究人员的广泛注意。经过对高铁酸盐各个功能的科学研究，发现高铁酸盐在较低浓度的时候，就能显著的提升混凝效果，并且大大降低水体的浊度。在此情况下，如果加大高铁酸盐的投入量，那么水体的各个净化指标还会随之增强。此外，高铁酸盐对于水体中的细菌和藻
8、类也有很显著的去除效果。 3.5 Fenton 试剂 Fenton 试剂主要是由 H2O2 和 Fe2+组成的一种具有强氧化性的药剂。其氧化原理是通过高活性的OH 对水体中存在的有机污染物进行高效的氧化工作，从而在较短的时间内就能够实现对水体的有机污染物的降解。在这之中，Fenton 试剂的氧化降解过程不会受到水质的限制，其作用机理是 H2O2 在 Fe2+的催化作用下发生分裂产生OH，OH 充当主要的氧化物质，引发有机物的自由基 R发生一系列的链引发、链传递以及链中止等，从而破坏有机物的碳链，最终降解成 CO2 和 H2O 等无害物质。 3.6 氯氨 在实际应用中，氯氨可以当做氧化剂使用，也
9、可以根据需求当做消毒剂使用。它在氧化助凝方面和其他的氧化剂差不多，但是它拥有其独特的持续强氧化能力和微生物灭活能力，也在国内外得到了广泛的应用。根据目前氯氨的使用现状来看，其大多都是作为消毒剂来使用，而关于氯氨的研究工作也主要是消毒副产物和灭活病原微生物方面。因此，目前各个地区还没有把氯氨作为水处理的预氧化剂使用。 4、结语 随着科学技术的不断发展，给水处理技术也将得到不断的补充与完善。而高级氧化技术作为给水处理工作中的重要手段，在未来的发展中必将有其新的意义和内涵。本文经过科学合理的探究，较为系统的阐述了高级氧化技术在给水处理中的应用，给广大给水处理技术人员带来了操作性较强的实践经验。因此，
10、作为一名优秀的给水处理技术人员，在当下更应该对高级氧化技术的核心内容进行深入的了解，积极借鉴其他区域关于高级氧化技术的先进应用经验，做好其在给水处理中的应用工作。 5、参考文献 1 范荣桂,黄大青,方辽卫,白永新,梁红星. 高级氧化技术在纺织印染废水处理中的应用J. 安全与环境工程,2011,02:40-44. 2 张徵晟,李光明,夏凤毅,王华,赵修华. 高级氧化技术处理垃圾渗滤液的研究进展J. 四川环境,2005,05:72-78. 3 张文兵. 均相和非均相高级氧化技术处理水中有机污染物的研究D.中国科学院研究生院（广州地球化学研究所）,2003. 4 吴贤格. 臭氧活性炭高级氧化组合技术处理水中有机污染物的研究D.中国科学院研究生院（广州地球化学研究所）,2007. 5 魏娜,张雁秋,李秀玲,孙少龙. 饮用水深度净化技术的发展现状与应用趋势J. 环境与健康杂志,2009,07:652-654.
