·污水處理行業背景；

隨著經濟的快速發展和人們生活水平的不斷提高，我國城市污水處理面臨嚴峻挑戰。早期建設的污水處理廠和污水處理設施由于設計處理能力不足、處理工藝落后，已經無法滿足現有需求，嚴重影響了城鎮化進程。針對這種情況，政府相繼發布了《水十條》和《城市黑臭水體整治工作指南》，對全國水環境質量的改善及城市黑臭水體的整治提出了時間節點。各地方政府也相繼出臺了污水處理廠污染物排放標準。

·污水處理行業現狀；

新排放標準的發布使得現有的污水處理廠面臨著提標改造的問題。目前市政污水處理廠的來水中也時常會混入一部分工業廢水，使得原水組分比較復雜，難降解有機物含量較高，可生化性較差，這對污水處理廠COD達標造成很大的困難。尤其是水體中難降解的有毒有害有機物含量的增加，增大了對污水處理廠深度處理技術選擇的難度，也對污水處理廠的提標改造工作影響很大。據此，需要采用比常規生化處理工藝更有效的處理技術。近年來，高級氧化技術在污水處理廠的深度處理中的應用越來越多，

·污水處理的新技術；

常用到的技術包括Fenton試劑氧化技術、電催化氧化以及臭氧氧化技術等。其中，Fenton試劑氧化技術是在酸性條件下利用Fe2+催化H2O2產生氧化性強、無反應選擇性的羥基自由基（·OH，氧化還原電位為2.80V），它能將難降解有機物氧化成二氧化碳、水，或者將有毒有害物質氧化成無害的物質；但該技術的缺點是引入雜鹽，反應條件苛刻，運營費用較高。電催化氧化技術在工程化的應用過程中，尚存在氧化降級效率較低、運行成本偏高的問題。在這些高級氧化技術中，值得一提的是臭氧氧化技術或臭氧催化氧化技術。臭氧氧化技術也是利用羥基自由基（·OH）去除廢水中難降解有機物。臭氧在被發現之后的一百多年里主要用于水體消毒，直到1998年，日本首個臭氧深度處理污水廠示范工程開始運行。由于其清潔無污染、氧化效率高、操作簡單等優點，已經成為去除廢水中高穩定性、難降解操作簡單等優點，已經成為去除廢水中高穩定性、難降解有機物的關鍵技術之一，在污水處理廠提標改造廢水深度處理過程中獲得了越來越多的青睞。

· 臭氧氧化技術研究進展

1. 臭氧氧化技術

臭氧作為一種強氧化劑，氧化電位為2.07V，僅次于氟和·OH，且反應后分解為氧氣不產生二次污染[7]。因此臭氧氧化處理工業廢水在污水處理領域引起了眾多研究者的追捧。國內學者利用臭氧對啤酒、印染、檸檬酸等行業廢水進行深度處理，發現臭氧對色度去除率高達90%以上，而對CODCr去除率較低，在10%～20%。這是因為臭氧直接與有機物的反應選擇性較強，在低濃度和短時間內，也不可能完全礦化污染物，且產生的中間產物會影響臭氧的進一步氧化，因此，為了提高臭氧利用效率，需要進行大量的改善或深入研究。

2. 臭氧催化氧化技術

臭氧催化劑氧化是目前研究最多的一種臭氧催化氧化技術，按照反應相態可以分為均相臭氧催化氧化和非均相臭氧催化氧化。非均相臭氧氧化技術是利用非均相催化劑，由于其易于回收且無二次污染等優點，是臭氧催化氧化技術的熱門研究方向。由于臭氧催化氧化過程比較復雜，因此，如何針對性的選擇合適的催化劑是臭氧催化氧化技術是待解決的問題。其催化臭氧氧化的主要作用有兩種：一是利用催化劑的吸附作用先吸附有機物至催化劑表面區域，增加臭氧與有機物接觸幾率；二是催化活化臭氧分子，提高臭氧分解產生·OH的速率，取得更好的氧化效果。

3.臭氧發生器

臭氧發生系統主要由臭氧發生器、自控及配套檢測裝置、尾氣破壞裝置等組成。目前市場上主流的臭氧發生器有管式和板式臭氧發生器兩種。還有小型臭氧發生器，內置式臭氧發生器。其中管式臭氧發生器是在臭氧發生器內部兩個固定管板之間焊接有一定數目的管來當作接地電極，每個電極由一個高壓電極、不銹鋼網和一個電介質玻璃管組成，臭氧在接地電極、介電質和高壓電極之間的間隙中產生。板式臭氧發生器是采用電暈放電技術，在高壓電場的作用下，通過氧原子、氧分子及高速電子三者碰撞反應形成臭氧。