在制藥廢水處理中用到的催化臭氧氧化法，臭氧在水溶液中可與羥基OH-反應生成羥基自由基HO·，通過HO·與有機物進行氧化反應。雖然臭氧的氧化能力很強，但是臭氧氧化法要通過臭氧本身轉化為羥基自由基，效率較低，所以單獨用臭氧的氧化能力比不上羥基自由基。

普通單獨臭氧氧化的缺點：

1.雖然具有較強的脫色和去除有機污染物的能力，但運行費用較高，對有機物的氧化具有選擇性，在低劑量下和短時問內不能完全礦化污染物，且分解生成的中間產物會阻止臭氧的氧化進程;

2.反應的選擇性較強，O3對有機物的礦化能力明顯受劑量和時間的限制;

3.臭氧對各種金屬和非金屬都有強的腐蝕性，故對設備的耐蝕性要求較高。

不過臭氧本身的氧化電位已很高，它破壞難降解有機物的能力也較強，目前在污染物廢水的脫色、消毒、除臭等方而已獲得廣泛的應用。

催化臭氧氧化可分為兩類：一是利用溶液中金屬(離子)的均相催化臭氧氧化，二是利用固態金屬、金屬氧化物或負載在載體上的金屬或金屬氧化物的非均相催化臭氧氧化。催化臭氧氧化可克服單獨臭 氧氧化的缺點，從而變成更有實用價值的新型高級氧化技術。

催化臭氧氧化作用也是利用反應過程中產生的大量高氧化性自由基(羥基自由基)來氧化分解水中的有機物，從而達到水質凈化。羥基自由基非常活潑，與大多數有機物反應時速率常數通常為106～109L/(mol·s)。故催化臭氧氧化的速率也比臭氧氧化高幾個數量級。

催化臭氧氧化目前發現的主要問題是氧化速度還不算很快，尤其是對高濃度COD溶液的處理時問還較長，需要進一步改進。

某化藥合成公司，利用催化臭氧氧化+吹脫工藝，將合成母液殘液進行處理，該廢水濃度極高，顏色很深且帶有明顯異味，污染物主要是含有氰、酚或芳香族胺、氮雜環和多環芳香烴化合物等。經過處理后，色度明顯下降，基本澄清。為后續的生化系統極大的減輕負擔。

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