三相催化氧化是指在催化劑的催化作用下，加入廢水中的氧化劑催化生成氧化能力極強的自由基，如·OH羥基自由基?！H羥基自由基是僅次于氟的強氧化劑，可以對范圍很廣的有機物進(jìn)行無(wú)選擇氧化，在必要的條件下將會(huì )使有機污染物轉化成二氧化碳和水，還可以使無(wú)機物氧化或轉換。
三相催化氧化的主要機理為：
1）、污染物質(zhì)被催化劑吸附，與活性組分以活化絡(luò )合物形式結合，使吸附量大大提高,污染物在催化劑表面具有很高濃度。
2）、催化劑對氧化劑的強烈吸附作用,使氧化劑在催化劑表面也具有很高濃度。
3）、經(jīng)表面改性后的催化劑表面存在著(zhù)大量含氧基團,受氧化劑的激發(fā)產(chǎn)生多種氧化能力極強的自由基,如·OH，促進(jìn)氧化反應的進(jìn)行。這樣在催化劑表面強氧化劑與有機物的濃度很高，反應條件得到改善，效率大大提高。此外有機物與氧化劑在催化劑表面的不斷吸附、消耗、脫附的動(dòng)態(tài)過(guò)程也大大提高了催化劑的壽命。
三相催化氧化技術(shù)系列根據選擇的氧化劑不同可以分為雙氧水催化氧化、二氧化氯催化氧化、臭氧催化氧化、亞氯酸鈉催化氧化等多個(gè)系列。
一、雙氧水催化氧化
雙氧水催化氧化有機物的反應，是過(guò)氧化氫在催化劑催化作用下生成·OH羥基自由基，同時(shí)引發(fā)更多的自由基，如·OH2、·O2-等，這些自由基與有機物發(fā)生作用：
R-H+·OH→R·+ H2O X-+·OH→·X+ OH-生成的R·和·X進(jìn)一步與自由基反應，使有機物礦化或轉化為易于降解的小分子物質(zhì)，從而去除部分有機物，并提高可生化性。
二、二氧化氯催化氧化
二氧化氯催化氧化法的基本原理是在催化劑存在的條件下,利用二氧化氯的強氧化性,在常溫常壓下催化氧化廢水中的有機污染物質(zhì)。二氧化氯遇水迅速分解,生成多種強氧化劑——HCLO、HCLO2,CL2,等,并能產(chǎn)生多種氧化能力極強的活性基團(即自由基),這些自由基能激發(fā)有機物分子中活潑氫,通過(guò)脫氫反應生成Ｒ·白由基,成為進(jìn)一步氧化的誘發(fā)劑;還能通過(guò)逐基取代反應將芳烴上的-ＳＯ2Ｈ、-ＮＯ2等基團取代下來(lái),生成不穩定的逐基取代中間體,此羧基取代中間體易于發(fā)生開(kāi)環(huán)裂解,直至完全分解為無(wú)機物;此外ＣｌＯ2還能將還原性物質(zhì)如Ｓ-2等氧化。
三、臭氧催化氧化
臭氧氧化能力極強，在較高的pH調節下，在催化劑的作用下，臭氧可生成氧化性更高的·OH羥基自由基。臭氧和·OH羥基自由基協(xié)同作用，攻擊有機物的內鍵，導致不飽和的有機分子的破裂，并使大分子，雜環(huán)類(lèi)的有機物開(kāi)環(huán)裂解，直至完全分解為無(wú)機物。
四、亞氯酸鈉催化氧化
在廢水pH較低的情況下，可利用亞氯酸鈉和廢水中的酸產(chǎn)生二氧化氯，二氧化氯溶解于水，生成多種強氧化劑——HCLO、HCLO2,CL2,等,在催化劑作用下，能產(chǎn)生多種氧化能力極強的活性基團(即自由基),這些自由基能激發(fā)有機物分子中活潑氫,通過(guò)脫氫反應生成Ｒ·白由基,成為進(jìn)一步氧化的誘發(fā)劑;還能通過(guò)逐基取代反應將芳烴上的-ＳＯ2Ｈ、-ＮＯ2等基團取代下來(lái),生成不穩定的逐基取代中間體,此羧基取代中間體易于發(fā)生開(kāi)環(huán)裂解,直至完全分解為無(wú)機物。
三相催化氧化工藝對CODcr去除，脫色以及提高廢水的可生化性有著(zhù)顯著(zhù)的效果。如在印染廢水處理中，其脫色效率高達75%-95%之間，同時(shí)可以去除50%-80%的CODcr，提高B/C比至0.45以上。在對農藥廢水處理中三相催化氧化工藝也體現了極高的效率，其CODcr去除率可達90%以上，且廢水性狀發(fā)生很大的變化，。
三相催化氧化工藝中的催化氧化材料具有高穩定性，所以使用周期可達五年以上，并且安裝操作簡(jiǎn)單，運行經(jīng)濟可靠。該工藝一大優(yōu)點(diǎn)是可以附加于任何傳統處理工藝，因此對高濃度廢水原處理工藝的改造有著(zhù)其他工藝無(wú)法比擬的獨特優(yōu)勢。
適用范圍
主要適用于：硝基苯、硝基酚、硝基甲苯、苯酚、苯胺類(lèi)污水、苯甲醚污水；分散染料、陽(yáng)離子染料、弱酸性染料類(lèi)污水；合成醫藥、農藥類(lèi)污水；獸藥類(lèi)污水；精細化工類(lèi)污水，合成樹(shù)脂類(lèi)污水；含氰污水；含氟污水；含蒽污水；焦化污水和電鍍污水等。
