當今社會現代化工業飛速發展，制藥，焦化、印染、印刷、化工等行業，在生產過程中都不可避免地會產生各種各樣的工業廢水，且排放量逐年增加。

來自于各行各業工業廠家生產過程之中的工業廢水，包括工業生產過程中產生的廢水、污水和廢液，其中含有隨水流失的工業生產用料、中間產物和產品以及生產過程中產生的污染物。若不經處理直接排放進入水體，必將對水體造成嚴重污染，使生態環境遭到破壞，并會威脅人類的健康和安全。因此，對于保護環境來說，工業廢水的處理比城市污水的處理更為重要。

1、不同工業廢水的危害及其特點

工業廢水主要來自于各工業廠家生產過程之中，污染物質因其排放廠家的行業和產品的不同而有很大差異。即便是相同的行業和產品，也隨著工藝、設備和管理水平的不同而有所差異。下面就對制藥廢水、印刷廢水、染料廢水和化工廢水的危害和特點做簡要介紹。制藥廢水主要包括抗生素生產廢水、合成藥物生產廢水、中成藥生產廢水以及各類制劑生產過程中的洗滌和沖洗廢水。因藥物產品不同、生產工藝不同而差異較大，而且制藥廠家通常是采用間歇生產，產品的種類變化較大，造成了廢水的水質、水量及污染物的種類變化較大，屬于較難處理的高濃度有機污廢水之一。其特點是成分復雜，有機污染物種類多、濃度高，CODCr值和BOD5值高且波動性大，廢水的BOD5/CODCr值差異較大，NH3-N濃度高，色度深，毒性大和懸浮物濃度高。

印刷廢水水量相對較少，但CODCr值非常高，而且還有一定量的懸浮物、細菌和溶解性物質，濁度和色度較高，并含有大量的丙烯酸類大分子團污染物質，對微生物有一定的毒性作用，如果不經過處理直接排入城市排水管網進入到污水處理廠，會對污水生物處理工藝產生極大的影響，破壞生物處理系統。

染料廢水中含有酸、堿、鹽、鹵素、烴、胺類、硝基化合物和染料及其中間產物等物質，有的還含有吡啶、氰、酚、聯苯胺以及重金屬汞、鎘、鉻等。并且該類廢水具有水量大、成分復雜、有機污染物濃度高，可生化性差、色度深、難降解等特點。

化工廢水主要來自石油化工工業、煤炭化工工業、酸堿工業、化肥工業、塑料工業、橡膠工業等生產過程中排出的生產廢水。化工廢水排放量大、成分復雜，有機物濃度較高，在很大程度上增加了廢水的處理難度。化工廢水中有些含有如氰、酚、砷、汞、鎘或鉛等有毒或劇毒的物質，在一定的濃度下，對生物和微生物會產生毒性影響。有些則含有無機酸、無機堿類等刺激性、腐蝕性的物質。另外，pH值不穩定，對生物、建筑物及農作物都有極大的危害。植物營養性污染物質較多，易造成水體的富營養化。另外，造紙、焦化、印染和屠宰等行業排放的工業廢水的危害也較為嚴重。

工業廢水雖然來源不同，但是普遍具有污染物成分復雜、有機污染物濃度高、可生化性差、色度深且多變甚至有生物毒性等特點。不論是單獨對工業廢水進行處理，還是處理混入了不同種類、濃度工業廢水的城市污水，以常規的生物處理法，都很難取得較好的處理效果，還有可能造成生物處理系統的崩潰。不過，化學氧化法卻在對工業廢水的處理中表現出其特有的優勢，從而在工業廢水處理領域得到廣泛的應用。

2、化學氧化法在工業廢水處理中的應用

2.1 化學氧化法的作用機理

化學氧化法是利用臭氧、氯和Fenton試劑等物質的氧化性與水中污染物質發生氧化還原反應，使污染物質形成簡單的有機物或穩定的無機物，從而使污水得以凈化的一種污水處理方法。

2.2 化學氧化法的分類

常用的化學氧化法根據所用氧化劑的種類，可分為臭氧氧化法、氯氧化法、Fenton氧化法、光催化氧化法、濕式氧化法等；根據技術發展的進展可以分為傳統氧化法和高新技術氧化法。下面就對其中的臭氧氧化法和Fenton氧化法處理技術做一下介紹。

3、臭氧氧化法

3.1 臭氧氧化法的作用機理

臭氧在水中有較高的氧化還原電位，利用臭氧和臭氧分解產生氧化性更強的羥基自由基（·OH），與水中有機污染物反應，使其不飽和的有機分子結構破裂而發生分解，形成簡單的有機物或穩定的無機物。對于大多數含有非生化降解類有機物的工業廢水的處理而言，臭氧氧化法能獲得良好的處理效果，且臭氧氧化不產生污泥和二次污染，有一定的工業應用前景。

3.2 臭氧氧化法的分類和特點

3.2.1 臭氧氧化法

傳統的臭氧氧化法即是向水中投加臭氧，使臭氧和水中的污染物發生反應。但是在實際運行中卻發現，因臭氧的自身特點，如果單純使用臭氧進行反應，存在臭氧利用率低，處理成本高的缺點。所以，將傳統的臭氧氧化法配合其它技術使用，形成新型的臭氧氧化技術，達到既能提高處理效率又可減少臭氧的投加量，降低處理成本的目的。

3.2.2 混凝-臭氧氧化法

這種工藝是將混凝澄清法與臭氧氧化法有機的結合在一起。在實際運行中，當懸浮物和膠體物質大量存在的情況下，向水中直接投加臭氧，懸浮物和膠體物質會與臭氧發生反應，造成臭氧的額外消耗，從而影響處理效果。若前期通過混凝，去除水中的懸浮物和膠體物質，后期在臭氧發生作用時，則可以在保證處理效果的前提下，減少臭氧的投加量。

3.2.3 生物活性炭（BAC）法

生物活性炭法是一種將臭氧氧化、活性炭吸附和生物化學處理相結合的工藝。原水經過臭氧氧化預處理后，將大分子有機物分解成小分子有機物，同時，由于供氧充分，好氧微生物在活性炭表面生長繁殖形成生物膜，有機物在被活性炭吸附后，為生物膜所降解。其它的復合型臭氧氧化處理技術還有臭氧-雙氧水聯合氧化法、光催化臭氧氧化法、臭氧-電解法、臭氧-輻射法等，其處理效果均優于傳統臭氧氧化法。

4、Fenton氧化法

4.1 Fenton氧化法的作用機理

Fenton氧化法又稱深度氧化技術，其實質是使用亞鐵鹽和過氧化氫組合而成的Fenton試劑，H2O2在Fe2+的催化作用下生成具有高反應活性的羥基自由基（·OH），而羥基自由基（·OH）可與大多數有機物發生反應使其降解。

4.2 Fenton氧化法的分類和特點

4.2.1 普通Fenton氧化法

普通Fenton氧化法在生產過程中使用Fenton試劑，H2O2在Fe2+的催化作用下分解產生羥基自由基（·OH），它將有機物氧化分解成小分子物質。同時，Fe2+被氧化成Fe3+產生混凝沉淀，從而去除大量有機物。由此可見，Fenton試劑在工業廢水的處理中同時具備了氧化和混凝作用。并且Fenton試劑在黑暗中就能夠降解有機物，節省了設備投資，缺點是H2O2的利用率較低，不能與有機物充分反應。

4.2.2 光Fenton氧化法

光Fenton氧化法包括UV/Fenton法和UV-vis/草酸鐵絡合物/H2O2法。

其中UV/Fenton法又被稱為光助Fenton法，是普通Fenton法與UV/H2O2兩種處理技術的結合。與該兩種系統相比，當有光輻射（如紫外光、可見光）時，Fenton試劑氧化性能將得到很大的改善，可大大降低Fe2+的使用量，提高H2O2的利用率。但是UV/Fenton法一般只適用于處理中低濃度的有機廢水。

而與UV/Fenton法相比，UV-vis/草酸鐵絡合物/H2O2法在UV/Fenton系統中加入光化學活性較高的物質——草酸鐵絡合物，能夠有效提高對紫外線和可見光的利用效果，進一步節省H2O2的使用量，并可以用于處理高濃度有機廢水。

4.2.3 電Fenton氧化法

電Fenton法是利用電化學反應產生的H2O2和Fe2+作為Fenton試劑的持續來源，這種處理技術可在使用過程中自發產生H2O2，并且除羥基自由基的氧化作用外，還有陽極氧化、電吸附等多種促使有機物降解的因素，在一定程度上，促進了有機物的氧化分解。由于H2O2的成本遠高于Fe2+，所以通過電化學法將自發產生H2O2的機制引入Fenton體系具有很大的實際應用意義。

電Fenton法包括EF-Fenton法、EF-Feox法、FSR法和EFFere法。

5、結束語

在處理工業廢水時，化學氧化法表現出了其它常規污水處理技術所無法比擬的優點，至今已成功運用于多種工業廢水的處理。當然，通過工程實踐也證明了，因為工業廢水水質的特殊性，傳統的化學氧化方法單純的使用如臭氧、Fenton試劑和含氯物質等氧化劑對工業廢水的處理效率還有待于提高，如一味追求提高處理效率往往會造成藥劑的浪費，從而造成運行成本過高。

而根據實際情況，與催化劑、光輻射或電化學作用等其他處理方法配合使用，組成新型的化學氧化處理工藝，各種方法針對各自的適用范圍，取長補短，相互補充，所取得的處理效果往往大于單獨使用一種方法所能達到的效果。這就在一定程度上，促進了光催化氧化法，超臨界水氧化法和電化學氧化法等新型化學氧化技術的出現和發展。

相信隨著對各種氧化劑氧化反應機理研究的深入和在工程實踐中的廣泛應用，化學氧化法在工業廢水處理領域中必將取得更大的創新和發展。