目前廢水處理最常用的生物法對可生化性差、相對分子質量從幾千到幾萬的物質處理較困難，而化學氧化可將其直接礦化或通過氧化提高汙染物的可生化性，同時還對環境類激素等微量有害化學物質的處理方面有很大的優勢。
然而O3、H2O2和Cl2等氧化劑的氧化能力不強且有選擇性等缺點難以滿足要求。1987年Gaze等人提出了高級氧化法(AdvancedOxidation processible, 簡稱AOPs)，它克服了普通氧化法存在的問題，並以其獨特的優點越來越引起重視。
特 點
高級氧化法最顯著的特點是以羥基自由基為主要氧化劑與有機物發生反應，反應中生成的有機自由基可以繼續參加·HO的鏈式反應，或者通過生成有機過氧化自由基後，進一步發生氧化分解反應直至降解為最終產物CO2和H2O,從而達到氧化分解有機物的目的。
與其他傳統的水處理方法相比，高級氧化法具有以下特點：
產生大量非常活潑的羥基自由基·HO其氧化能力(2.80v)僅次於氟(2.87)，它作為反應的中間產物，可誘發後面的鏈反應，羥基自由基與不同有機物質的反應速率常數相差很小，當水中存在多種汙染物時，不會出現一種物質得到降解而另一種物質基本不變的情況;
HO無法選擇地直接與廢水中的汙染物反應將其降解為二氧化碳、水和無害物，不會產生二次汙染;
普通化學氧化法由於氧化能力差，反應有選擇性等原因，往往不能直接達到完全去除有機物降低TOC和COD的目的，而高級氧化法則基本不存在這個問題，氧化過程中的中間產物均可以繼續同羥基自由基反應，直至最後完全被氧化成二氧化碳和水，從而達到了徹底去除TOC、COD的目的。
由於它是一種物理化學過程，很容易加以控制，以滿足處理需要，甚至可以降低10-9級的汙染物;同普通的化學氧化法相比，高級氧化法的反應速度很快，一般反應速率常數大於109mol-1Ls-1,能在很短時間內達到處理要求;既可作為單獨處理，又可與其他處理過程相匹配，如作為生化處理的預處理，可降低處理成本。
發展方向
高級氧化技術可將有機汙染物礦化成二氧化碳和水，是環境友好型工藝，但其降解汙染物時處理成本過高是制約其推廣的「瓶頸」。在我國高級氧化技術中除少數如芬頓法、臭氧氧化技術等已在實際水處理中有所應用，其餘還多處於實驗室研究或小型試驗階段。只有解決了高級氧化技術投資處理成本高、設備腐蝕嚴重、處理水量小等缺點，才能加快其在實際工業中的應用。高級氧化技術的發展方向可總結為以下幾點：
一是部分技術例如光催化氧化技術、臭氧氧化技術能夠提高廢水的可生化性，但單獨處理焦化廢水難度大、成本高，可將其與生化技術結合，降低焦化廢水的生物毒性，提高可生化性，再採用低耗高效的生化法進行處理。
二是溼式催化氧化、超臨界水氧化等技術對設備要求高，處理成本高，可針對反應器材質和低廉催化劑進行專項研發。在焦化廢水處理中，難處理的廢水如剩餘氨水不要混入其他廢水中，增加其廢水量，進而採用上述高級氧化劑進行處理。
三是設計結構簡單、效率高、能應用自然光並可長期穩定運行的反應器，提高光化學氧化、光催化氧化技術的處理效率，並將其與混凝法、吸附法等技術聯合。
技術介紹
【光化學氧化法】
由於反應條件溫和、氧化能力強光化學氧化法近年來迅速發展，但由於反應條件的限制，光化學法處理有機物時會產生多種芳香族有機中間體，致使有機物降解不夠徹底，這成為了光化學氧化需要克服的問題。光化學氧化法包括光激發氧化法(如03/UV)和光催化氧化法(如Ti02/UV)。
光激發氧化法主要以03、H202、02和空氣作為氧化劑，在光輻射作用下產生-OH;光催化氧化法則是在反應溶液中加入一定量的半導體催化劑，使其在紫外光的照射下產生-OH，兩者都是通過-OH的強氧化作用對有機汙染物進行處理。
【催化溼式氧化法】
催化溼式氧化法(CWAO)是指在高溫(123℃～320℃)、高壓(0.5～10MPa)和催化劑(氧化物、貴金屬等)存在的條件下，將汙水中的有機汙染物和NH3-N氧化分解成C02、N2和H20等無害物質的方法。
基本原理：該處理工藝在一定溫度和壓力條件下，在填充專用催化劑的反應器中，保持廢水在液體狀態。在氧氣作用下，利用催化氧化的原理，一次性地對高濃度有機廢水的COD、TOC、氨、氰等汙染物進行氧化分解的深度處理，使之轉變為CO2、N2、水等無害成分，並同時脫臭、脫色及殺菌消毒。從而達到淨化處理水的目的。該工藝不產生汙泥，只有少量裝器內部的清洗廢液需要單獨處理。當達到處理規模時，還以熱能形式收大讚能量。
催化溼式氧化法主要指標及條件
【技術指標】
(1)處理水水質：高濃度的廢水水質(COD≥10000mg/L、NH3-N≥500mg/L，T-CN>5000mg/L)。
(2)高溫高壓反應的操作指標：溫度200-300度、壓力1.0～10MPa、反應空氣比1.0-2.0
(3)汙染物去除率：COD≥95%、NH3-N≥97%，T-CN≥99%，揮發酚≥99%。
(4)汙染物的處理成本：通常情況下去除每kgCOD需0.5-3.0元。
【條件要求】
高COD濃度的進水水順適用於廠泛的氨氮和pH範圍。廢水中不得含有大量的可汙染催化劑的物質(如金屬).以及易造成設備或管道堵塞的物質。此類物質在進行反應前需做相應的處理。
【聲化學氧化】
聲化學氧化中主要是超聲波的利用。超聲波法用於垃圾滲濾液的處理主要有兩個方面：一是利用頻率在15kHz～1MHz的聲波，在微小的區域內瞬間高溫高壓下產生的氧化劑(如-OH)去除難降解有機物。另外一種是超聲波吹脫，主要用於廢水中高濃度的難降解有機物的處理。
臭氧氧化法
臭氧氧化法主要通過直接反應和間接反應兩種途徑得以實現。其中直接反應是指臭氧與有機物直接發生反應，這種方式具有較強的選擇性，一般是進攻具有雙鍵的有機物，通常對不飽和脂肪烴和芳香烴類化合物較有效;間接反應是指臭氧分解產生-OH，通過-OH與有機物進行氧化反應，這種方式不具有選擇性。
編輯：王媛媛