高級氧化技術又稱做深度氧化技術，以產生具有強氧化能力的羥基自由基(·OH)為特點，在高溫高壓、電、聲、光輻照、催化劑等反應條件下，使大分子難降解有機物氧化成低毒或無毒的小分子物質。根據產生自由基的方式和反應條件的不同，可將其分為光化學氧化、催化濕式氧化、聲化學氧化、臭氧氧化、 電化學氧化、Fenton氧化等。
氧化就是使用氧化劑對有機或者無機物進行氧化還原的化學過程。而氧化劑分為很多種，常見的有過氧化氫、高錳酸鉀、重鉻酸鉀、二氧化氯等，他們的主要特點是有高價位的離子起到氧化作用；而高級氧化法很顯著的特點是以羥基自由基·OH為主要氧化劑與有機物發生反應。
羥基自由基是一種極強的化學氧化劑，它的氧化電位3.06比普通氧化劑(如臭氧2.07、氯氣1.36、過氧化氫1.77)高得多。
反應中，生成的有機自由基·OH可以繼續參加·OH的鏈式反應，或者通過生成有機過氧化物自由基后，進一步發生氧化分解反應直至降解為很終產物CO2和H2O，從而達到了氧化分解有機物的目的。高級氧化分為很多種，比如過氧化氫為主體的氧化法，如Fenton氧化法。H2O2在催化劑的作用下，和亞鐵鹽能生成兩種活潑的氫氧自由基，可以高效氧化有機物。
其他的氧化方法還有二氧化鈦氧化法、濕式氧化法等。
這里給大家講一下臭氧的高級氧化方法。在各個高校、研究所試驗過程中具有重要的指導意義：臭氧同污染物的反應機理包括直接反應(臭氧同有機物直接反應)和間接反應(臭氧分解產生·OH，·OH同有機物進行氧化反應)。O3 的直接反應具有較強的選擇性，一般是破壞有機物的雙鍵結構；間接反應一般不具有選擇性，在水中O3 生成·OH主要有以下3種途徑: 在堿性條件下分解生成·OH，在紫外光作用下生成·OH和在金屬催化劑催化下生成·OH。
羥基自由的活性有多強?
羥基自由基具有極強的得電子能力也就是氧化能力，氧化電位2.8v。是自然界中僅次于氟的氧化劑。與大多數有機污染物都可以發生快速的鏈式反應，無選擇性地把有害物質氧化成CO2、H2O或礦物鹽。
高級氧化法的特點
優點：氧化能力強、選擇性小、反應速度快、 處理效率高、有效減少THMs生成量。
缺點：電能和化學試劑成本比較高，對反應條 件要求比較高(PH，溫度等)，催化劑回收困難。
例如：Fenton試劑要求PH3.5以下，超臨界水氧化需要374攝氏度，易受懸浮固體和碳酸根的影響。
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