催化氧化设备是高级氧化技术（AOPs）的核心装置，专门用于处理难降解有机废水。该设备通过在催化剂（如金属氧化物、活性炭、负载型贵金属）作用下，活化氧化剂（如双氧
水、臭氧、氧气）产生高活性自由基（主要是羟基自由基·OH），从而高效、无选择性地氧化分解水中有毒、有害、难生物降解的有机污染物，最终将其矿化为二氧化碳、水和无机
盐。它特别适用于化工、制药、印染等行业的高浓度有机废水预处理或深度处理。
一、设备组成
典型系统主要包括：
1. 反应核心单元：催化氧化反应器（多为塔式或罐式，内装固定床或流化床催化剂）、催化剂填料。
2. 氧化剂供给单元：氧化剂储罐（如双氧水储罐、臭氧发生器及接触系统）、精密计量投加装置。
3. 辅助与调控单元：进水预处理系统（pH调节、预热）、在线pH/ORP监测仪、混合器。
4. 控制与安全单元：PLC自动控制系统、安全泄压装置、尾气吸收处理装置（针对未反应氧化剂或有毒挥发物）。
二、工作原理
设备运行遵循“催化活化—自由基攻击—链式反应—彻底矿化”的路径。经pH预调至最佳范围（通常酸性或中性）的废水与计量投加的氧化剂（如H₂O₂）一同进入充满催化剂的
反应器。在催化剂表面，氧化剂被高效活化，裂解产生大量羟基自由基（·OH）。这种强氧化性自由基（氧化电位2.8V）能迅速攻击有机分子，通过电子转移、亲电加成、氢提取
等反应，破坏其化学键，将大分子链状或环状结构断裂成小分子中间产物，并最终持续氧化为CO₂和H₂O。整个反应过程可在常温常压下进行，效率远高于单纯氧化。
三、设计要点
设计关键在于：
1. 催化剂选型与装填：依据废水特性（污染物种类、浓度、可生化性）选择高效、稳定、抗中毒的催化剂，并确定其装填形式（固定床需防堵塞，流化床需考虑分离）。
2. 反应条件优化：精确控制反应pH、氧化剂投加比（与污染物浓度的当量关系）、反应停留时间及温度，以最大化自由基产率并降低运行成本。
3. 安全与材料：反应器及管路需采用耐腐蚀、耐氧化的高级材料（如钛材、高级不锈钢、PTFE内衬）；必须设计氧化剂投加的精确联锁与安全泄放，防止局部过热或压力积聚。
4. 系统集成性：设备需与前后端处理工艺（如预处理混凝、后续生化）顺畅衔接，控制系统需实现根据进水水质（如COD在线仪）自动调节氧化剂投加量。
四、操作与维护
操作主要通过PLC设定参数后自动运行。日常需监控进出口COD/pH/ORP变化、氧化剂储量及系统压力。关键维护包括：定期反冲洗或活化催化剂以恢复其活性（根据压差或处理
效率下降判断）；检查并校准氧化剂计量泵；清洗混合器及管路；定期检测催化剂机械强度与活性组分流失情况，并按寿命周期（通常1-3年）进行补充或更换。妥善的维护是保证
处理效果与经济性的基础。
