《難降解有機廢水處理高級氧化理論與技術》針對難降解有機廢水，全面系統地介紹了當前主要的幾種高級氧化技術，重點論述了各種高級氧化技術處理難降解有機廢水的原理、影響因素、動力學模型、主要工藝與設備以及存在的問題和發展方向。本書內容力求學以致用，體現了理論性和實用性的高度統一。
《難降解有機廢水處理高級氧化理論與技術》可作為高等學校環境工程、環境科學、市政工程等專業本科生、研究生教材，也可供相關專業工程技術人員、科研人員以及環保管理人員參考。
屈廣周，博士，西北農林科技大學副教授，碩士生導師。兼任Journal of Hazardous Materials, Chemical Engineering Journal, Applied Catalysis B: Environmental, Journal of Electrostatics, Plasma Science and Technology, Journal of Environmental Management等雜志審稿人。研究方向：污染控制化學與技術；高級氧化水處理技術；吸附/催化材料。主要承擔研究生和本科生的環境科學與工程進展、廢水處理與利用、大氣污染控制工程、環境工程設計、環境學概論等課程的教學。主持或參與了國家自然科學青年基金、國家“863”計劃項目（前沿探索類）、國家自然科學基金面上項目、教育部留學回國基金項目、高等學校博士學科點專項科研基金項目、陜西省自然科學基礎研究計劃、中央高校基本科研業務費專項資金、西北農林科技大學博士科研啟動基金等多項科研項目。發表學術論文40余篇，其中SCI、EI收錄論文30余篇，獲授權專利6項。
第1 章 緒論
1.1 難降解有機廢水的概述 1
1.1.1 難降解有機物的概念及種類 1
1.1.2 難降解有機廢水的產生及其特征 2
1.1.3 難降解有機廢水的危害 2
1.2 難降解有機廢水的治理方法 3
1.2.1 分類處理 4
1.2.2 強化常規生物處理 4
1.2.3 加強預（深度）處理 4
1.3 難降解有機廢水的預（深度）處理技術 4
1.3.1 物理化學法 4
1.3.2 常規化學氧化法 6
1.3.3 高級氧化法 6
1.4 高級氧化技術的概況 6
1.4.1 高級氧化技術的由來 6
1.4.2 高級氧化技術的特點 6
1.4.3 高級氧化技術的基本理論 8
1.4.4 高級氧化技術的類型 14
1.5 高級氧化技術在難降解有機廢水處理中的應用前景與發展趨勢 17
參考文獻 18
第2 章 芬頓氧化技術
2.1 傳統芬頓氧化的機理 21
2.1.1 經典的·OH 形成理論 22
2.1.2 非·OH 形成理論 23
2.2 傳統芬頓氧化的特點 24
2.3 傳統芬頓氧化的主要影響因素 24
2.3.1 pH 值的影響 25
2.3.2 芬頓試劑投加量及配比的影響 25
2.3.3 H2O2 投加方式的影響 25
2.3.4 反應溫度的影響 25
2.3.5 催化劑種類的影響 26
2.3.6 反應時間的影響 26
2.4 類芬頓氧化 26
2.4.1 光-芬頓氧化 26
2.4.2 電-芬頓氧化 28
2.4.3 超聲-芬頓氧化 29
2.4.4 微波-芬頓氧化 29
2.4.5 非均相芬頓氧化 30
2.5 芬頓氧化反應的動力學模型 35
2.5.1 Behnajady-Modirshahla-Ghanbery 動力學模型 36
2.5.2 Langmuir-Hinshelwood 動力學模型 36
2.5.3 費米函數動力學模型 37
2.5.4 表面動力學模型 37
2.5.5 自催化非均相動力學模型 38
參考文獻 38
第3 章 臭氧氧化技術
3.1 臭氧的性質 42
3.1.1 臭氧的物理性質 42
3.1.2 臭氧的化學性質 43
3.2 臭氧的制取方法 44
3.2.1 化學法 45
3.2.2 UV 照射法 45
3.2.3 電解法 45
3.2.4 介質阻擋放電法 46
3.3 臭氧濃度與反應速率常數的測定 46
3.3.1 臭氧濃度的測定 46
3.3.2 臭氧反應速率常數的測定 49
3.4 臭氧單獨氧化 52
3.4.1 臭氧單獨氧化的機理 52
3.4.2 臭氧單獨氧化反應器及其運行模式 55
3.4.3 臭氧單獨氧化的主要影響因素 57
3.5 O3/H2O2 組合氧化 59
3.5.1 O3/H2O2 組合氧化的機理 59
3.5.2 O3/H2O2 組合氧化的主要影響因素 60
3.5.3 O3/H2O2 組合氧化存在的問題及發展方向 60
3.6 催化臭氧氧化 60
3.6.1 均相催化臭氧氧化 60
3.6.2 非均相催化臭氧氧化 61
3.6.3 催化臭氧氧化存在的問題及發展方向 64
參考文獻 65
第4 章 光化學氧化技術
4.1 光化學基本理論 69
4.1.1 光化學反應的概念 69
4.1.2 光化學反應的基本定律 70
4.1.3 光輻射的吸收與電子激發態 71
4.1.4 量子產率 71
4.1.5 次級步驟與分子重排 72
4.2 光激發氧化 72
4.2.1 光激發氧化的反應機制 73
4.2.2 光激發氧化的主要影響因素 74
4.2.3 UV/O3、UV/H2O2 和UV/O3/H2O2 三種光激發氧化體系比較 76
4.3 光催化氧化 76
4.3.1 半導體光催化的基本原理 77
4.3.2 光催化氧化的反應過程 78
4.3.3 光催化氧化的反應器 82
4.3.4 光催化劑 93
4.3.5 光催化氧化的主要影響因素 116
4.3.6 光催化氧化的動力學模型 118
4.3.7 光催化氧化存在的問題及發展方向 119
參考文獻 120
第5 章 電化學氧化技術
5.1 電化學氧化的基本原理 123
5.1.1 電化學的基本理論 123
5.1.2 電化學氧化的機理 124
5.2 電化學氧化的材料與設備 127
5.2.1 電化學氧化的電極 127
5.2.2 電化學氧化的支持電解質 134
5.2.3 電化學氧化的膜材料 134
5.2.4 電化學氧化的供電電源 135
5.2.5 電化學氧化的反應器 136
5.3 電化學氧化效率的表征 138
5.3.1 轉化率 138
5.3.2 電流效率 139
5.3.3 電化學氧化指數 139
5.3.4 電化學需氧量 141
5.3.5 電壓效率 141
5.3.6 能量消耗效率 141
5.3.7 時空產率 142
5.4 電化學氧化效率的主要影響因素 142
5.4.1 電極材料的影響 142
5.4.2 電極表面積的影響 142
5.4.3 極板間距的影響 142
5.4.4 外加電壓的影響 143
5.4.5 電流密度的影響 143
5.4.6 pH 值的影響 143
5.4.7 氯離子濃度的影響 143
5.4.8 反應器構型的影響 143
5.5 電化學氧化技術存在的問題及發展方向 143
參考文獻 144
第6 章 濕式氧化技術
6.1 傳統濕式氧化 147
6.1.1 傳統濕式氧化的反應機理 147
6.1.2 傳統濕式氧化的反應動力學模型 148
6.1.3 傳統濕式氧化的主要工藝及設備 149
6.1.4 傳統濕式氧化的主要影響因素 153
6.1.5 傳統濕式氧化存在的問題及發展方向 156
6.2 催化濕式氧化 156
6.2.1 均相催化濕式氧化 156
6.2.2 非均相催化濕式氧化 158
6.2.3 催化濕式氧化反應的動力學模型 160
6.2.4 催化濕式氧化存在的問題及發展方向 162
6.3 超臨界水氧化 163
6.3.1 超臨界水的性質及其氧化機制 163
6.3.2 超臨界水氧化的反應動力學模型 165
6.3.3 超臨界水氧化的工藝流程及主要設備 168
6.3.4 超臨界水氧化的主要影響因素 177
6.3.5 超臨界水氧化存在的問題及發展方向 178
6.4 催化超臨界水氧化 178
6.4.1 催化超臨界水氧化概況 178
6.4.2 催化超臨界水氧化的反應類型 179
6.4.3 催化超臨界水氧化的反應動力學模型 180
6.4.4 催化超臨界水氧化的主要影響因素 181
6.4.5 催化超臨界水氧化存在的問題及發展方向 182
參考文獻 182
第7 章 超聲波氧化技術
7.1 超聲波氧化技術概況 187
7.1.1 超聲波的概述 187
7.1.2 功率超聲的產生 188
7.1.3 超聲波的作用原理 189
7.1.4 超聲空化現象的理論 191
7.2 超聲波氧化的機制 192
7.2.1 聲致自由基 192
7.2.2 超臨界水氧化 193
7.2.3 其他輔助作用 193
7.3 超聲波反應器 194
7.3.1 液哨式反應器 194
7.3.2 清洗槽式反應器 194
7.3.3 變幅桿式反應器 195
7.3.4 杯式反應器 195
7.3.5 平行板近場型反應器 195
7.3.6 管式磁聲場反應器 196
7.3.7 正交式反應器 197
7.4 超聲波氧化的主要影響因素 197
7.4.1 超聲頻率的影響 197
7.4.2 超聲強度的影響 198
7.4.3 溫度的影響 198
7.4.4 空化氣體的影響 199
7.4.5 溶液性質的影響 199
7.4.6 超聲波反應器結構的影響 200
7.5 超聲波氧化技術存在的問題及其聯用技術與發展方向 200
7.5.1 超聲波氧化技術存在的問題 200
7.5.2 超聲波氧化技術與其他技術聯用 201
7.5.3 超聲波與其他技術聯用的發展方向 203
參考文獻 203
第8 章 放電低溫等離子體氧化技術
8.1 等離子體的概述 206
8.1.1 等離子體的概念 206
8.1.2 等離子體的分類與產生 207
8.1.3 等離子體的判據與診斷 209
8.2 放電低溫等離子體的產生方式與作用原理 213
8.2.1 放電低溫等離子體的產生方式 213
8.2.2 放電低溫等離子體的作用原理 214
8.3 放電低溫等離子體氧化 214
8.3.1 脈沖電暈放電低溫等離子體氧化 215
8.3.2 介質阻擋放電低溫等離子體氧化 219
8.3.3 滑動弧放電低溫等離子體氧化 221
8.3.4 輝光放電低溫等離子體氧化 224
8.4 放電低溫等離子氧化的能量效率評價 226
8.5 放電低溫等離子體氧化的主要影響因素 227
8.5.1 反應器的影響 227
8.5.2 放電功率的影響 227
8.5.3 有機物濃度的影響 227
8.5.4 pH 值的影響 228
8.5.5 電導率的影響 228
8.5.6 放電氣體氛圍的影響 228
8.5.7 處理時間的影響 228
8.5.8 添加劑的影響 229
8.6 放電低溫等離子體氧化技術存在的問題及發展方向 229
參考文獻 229
第9 章 活化過硫酸鹽氧化技術
9.1 硫酸根自由基的概述 234
9.1.1 硫酸根自由基的化學特性 234
9.1.2 硫酸根自由基的產生與鑒定 235
9.2 活化過硫酸鹽氧化技術 235
9.2.1 過硫酸鹽的活化 235
9.2.2 活化過硫酸鹽的氧化機制 238
9.2.3 活化過硫酸鹽氧化的主要影響因素 240
9.3 活化過硫酸鹽氧化技術存在的問題及發展方向 241
參考文獻 242
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