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催化氧化是目前高浓度，难降解有机工业废水处理时公认的先进技术，该技术的特点是氧化剂在高氧化活性及高稳定催化剂的作用下，达到多相催化氧化的目的，有效的降解废水中作难降解污染物质，反应无需在高温，高乐下进行，在通常条件下即可达到反应要求，获得很高你氧化处理效率。在反应器中，废水中的污染物和氧化剂分了扩散到催化剂表面的活性中心，然后污染物和氧化剂分子在催化剂表面上发生催化氧化反应。氧化反应后原来较难处理的高级脂肪烃、多环芳烃、多环芳香化合物等降解为易于生化的小分子化合物，COD 去除效果明显，色度可显著降低，B/C比大人提高，可再附以常规的物化或生物处理手段。
催化氧化可根据不同的水质特性设计不同的反应形式，促进催化剂发生链式反应而产生高氧化性的活性基团或离子，氧化降解水中难生物降解的有机污染物。与常规的化学氧化法相比，该技术可大大减少氧化剂的用量，缩短了反应时间。选用的催化剂载体强度大、活性高、抗酸碱溶解能力强，不存在金属流失问题，因而使用寿命长，无需改性或更换。
采用催化氧化技术处理高浓度、难降解有机废水，较其他方法成本低，更经济可行。可广泛适用于染料、农药、合成纤维、造纸、化学制药、焦化、基本有机化工原料合成等行业的高浓度、难降解工业有机废水。
Fenton试剂 催化氧化法的种类很多，最常用的是Fenton试剂法。Fenton试剂是由过氧化氢和亚铁离子结合而成，具有极强的氧化能力可以去除COD、色度和泡沫等。特别适用于难生物降解或一般化学法难以泰效的有机废水的处理，因此在废水的高级处理中得到了广泛的应用。下面对Fenton试剂的氧化机理作简要说明。
过氧化氢在催化剂铁等存在时，能生成羟基自山基(·OH)。羟基自由基比其他一些常用的强氧化剂具有更高的氧化电极电位，因此具有非常强的氧化能力。另外羟基自出基县有很高的电负性或亲电子性，容易进攻高电子云密度点，这就决定了·OH的进攻具有一定的选择性。
Fenton试剂的作用机理为:
其中，产生·OH的反应步骤(1)控制了整个反应的速度。·OH通过反应方程(2)或与有机物反应而逐渐被消耗。另外还有一些其他的反应过程;
该系统的优点是过氧化氢分解速度快，因而氧化速率也较高。但该系统也存在着一些问题，由于系统中Fe2+浓度大，处理后的水可能带有颜色;Fe2+与H2O2反应降低了H2O2的利用率及该系统要求在较低的pH值范围内进行等，这些都影响了它的应用。近年来在此基础上又开发了几种Fenton试剂处理法的改进形式，像电极-Fenton法、光催化-Fenton法和氧气-Fenton 法等，这些都增强了Fenton试剂的氧化能力，节约了过氧化氢的用量。
