Thiết bị thí nghiệm công nghệ oxy hóa tiên tiến xử lý nước thải đã trở thành một điểm nóng nghiên cứu trong lĩnh vực xử lý nước bằng cách tạo ra các gốc tự do oxy hóa mạnh để đạt được sự phân hủy hiệu quả của các chất hữu cơ khó phân hủy. Theo cơ chế phản ứng và đặc tính của thiết bị, nó chủ yếu được chia thành ba loại sau:
I. Thiết bị thí nghiệm oxy hóa hóa học
Sử dụng hệ thống oxy hóa Fenton làm cốt lõi, xúc tác hydro peroxide thông qua các ion sắt để tạo ra các gốc hydroxyl tự do phá hủy cấu trúc phân tử của các chất hữu cơ. Các thiết bị điển hình bao gồm lò phản ứng Fenton đồng nhất và lò phản ứng Fenton không đồng nhất. Trước đây sử dụng dung dịch sắt sunfat trộn với hydro peroxide, thích hợp để xử lý nước thải có độ pH thấp; Loại thứ hai, thông qua các chất xúc tác rắn như vật liệu composite sắt, phá vỡ giới hạn pH và vẫn duy trì hoạt động xúc tác 90% ở pH=6. Dữ liệu thực nghiệm cho thấy công nghệ này có thể loại bỏ 98% nước thải phenol, nhưng có vấn đề về sản lượng bùn sắt lớn và chi phí vận hành cao.
II. Thiết bị thí nghiệm oxy hóa xúc tác điện hóa
Dựa vào phản ứng oxy hóa khử xảy ra trên bề mặt điện cực, trực tiếp làm suy giảm các chất ô nhiễm hữu cơ. Lò phản ứng điện cực ba chiều tăng diện tích bề mặt cụ thể bằng cách lấp đầy các điện cực hạt và nâng cao hiệu quả truyền khối lượng. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng khi xử lý chất thải thấm với COD trên 8000mg/L, mức tiêu thụ năng lượng ở mật độ hiện tại 15mA/cm² giảm 22% so với điện cực hai chiều. Với tuổi thọ 8000 giờ, điện cực kim cương doping đã trở thành chất thải xử lý nước thải nồng độ cao, nhưng chi phí chuẩn bị cao hơn hạn chế ứng dụng quy mô lớn của nó.
B5-03=giá trị thông số Ki, (cài 3)
Các thiết bị quang xúc tác sử dụng các vật liệu bán dẫn như titan dioxide để hấp thụ ánh sáng cực tím, tạo ra các cặp electron-hole để phân hủy các chất hữu cơ. Chất xúc tác hợp chất carbon nitride/graphene oxit có hiệu quả phân hủy tetracycline cao hơn 40% so với titan dioxide truyền thống trong ánh sáng nhìn thấy. Thiết bị oxy hóa ozone thì thông qua quá trình oxy hóa trực tiếp hoặc xúc tác của phân tử ozone để tạo ra gốc hydroxyl tự do, một nhà máy nước sử dụng quá trình kết hợp ozone-than hoạt tính, làm cho nồng độ chất hữu cơ trong nước giảm 65%. Nhà máy oxy hóa xúc tác tiên tiến Ozone (CDOF) mới tích hợp công nghệ nổi không khí xoáy để đạt được tỷ lệ loại bỏ COD trên 90% và lượng bùn giảm hơn 90%.