一、Fenton反應原理

1、Fenton試劑利用(yong)過氧(yang)化氫與亞鐵離(li)子反應產生(sheng)具有(you)強化能力的(de)羥基自由基（·OH），用(yong)于氧(yang)化水中難分解的(de)有(you)機(ji)物

2、亞鐵(tie)(tie)離子氧化成鐵(tie)(tie)離子（Fe3+），鐵(tie)(tie)離子有混凝作用(yong)，可用(yong)于去(qu)除(chu)部分有機物。

二(er)、影響Fenton試劑氧化能力(li)的因素

1、亞鐵(tie)離子濃度

亞鐵離(li)子濃(nong)度應維持在亞鐵離(li)子與其(qi)反(fan)應物之(zhi)濃(nong)度比值為1：10~50（wt/wt）

2、過氧化氫濃度

過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)氫濃度越高的(de)情況下(xia)，其(qi)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)反(fan)應產物更接(jie)近于最終產物。過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)氫濃度過(guo)高，反(fan)而造(zao)成反(fan)應速(su)率可(ke)能不如(ru)預(yu)期一樣增加(jia)。以連(lian)續的(de)方式(shi)加(jia)入低濃度的(de)過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)氫，可(ke)得到較好的(de)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)效果。

3、反(fan)應(ying)溫度(du)

當(dang)過(guo)氧化氫濃(nong)度超過(guo)10~20g/L時，一般將其反(fan)應(ying)的溫(wen)度設(she)定在20~40℃之間。

4、溶液的pH值

在pH值2~4范(fan)圍內，通常可(ke)得(de)到較快的有機(ji)物分解速率(lv)。

三、Fenton法實驗操(cao)作步驟

芬(fen)頓試劑(ji)的主(zhu)要藥(yao)劑(ji)是硫(liu)酸(suan)亞鐵、雙(shuang)(shuang)氧(yang)水和堿。硫(liu)酸(suan)亞鐵與雙(shuang)(shuang)氧(yang)水的投加順序會影響到廢水的處理效果。

1、先通(tong)過正交實驗將硫酸亞(ya)鐵與(yu)雙氧水的投加比例得出(chu)（一旦控制不(bu)好(hao)便容易返色）

2、調節pH值，投加(jia)硫酸(suan)亞鐵，再(zai)投加(jia)雙氧(yang)水。

3、再(zai)投加堿(jian)，調節pH使(shi)污(wu)泥沉(chen)降即(ji)可。

硫酸亞鐵(tie)投加后反應(ying)15分(fen)鐘左右(you)，再進行雙(shuang)氧水的投加，反應(ying)20~40分(fen)鐘后再加入(ru)堿(jian)回調pH值(zhi)，處理效果更佳。

若進水(shui)(shui)水(shui)(shui)質不固定，如何控(kong)制雙氧(yang)水(shui)(shui)的添加量不過量？

投加量需(xu)要通過反復試驗確定一個相對保守(shou)的量，然后在現場(chang)操作(zuo)時進行微調。

某水(shui)樣的理論(lun)芬頓試劑投加計算公式：

水樣(yang)1000mL，去除(chu)COD4500mg/L，COD：H202 1:1，H2O2：Fe2+ 10：1

雙氧(yang)水濃(nong)度30%，即1mL含300mgH202

亞鐵溶液質量濃度8%，即1mL含80mgFeSO4·7H2O

雙氧水質(zhi)量(liang)=1×1L×4500mg/L=4500mg

雙氧水(shui)體積(ji)=4500mg/300mg/mL=15mL

雙氧水(shui)摩爾質量(liang)=4500/34=132.35mmol

亞(ya)鐵摩爾質量=132.35/10=13.24mmol

亞(ya)鐵質量=13.24×278=3679.4mg

亞鐵溶液體積=3679.4/80=45.99mL

結論(lun)1：理(li)論(lun)投(tou)(tou)加量噸廢水(shui)(shui)投(tou)(tou)雙氧水(shui)(shui)10~15升(sheng)，每噸雙氧水(shui)(shui)1200元，即噸廢水(shui)(shui)耗(hao)雙氧水(shui)(shui)12~18元；

結論2：理論投加量噸(dun)廢水(shui)投硫(liu)酸亞(ya)鐵3.6kg，每硫(liu)酸亞(ya)鐵600元，即(ji)噸(dun)廢水(shui)耗硫(liu)酸亞(ya)鐵2.16元；

如(ru)果不需要去(qu)除4500COD，再按比例減(jian)。

四、普(pu)通Fenton氧化法在(zai)難(nan)降(jiang)解(jie)廢水處理中(zhong)的應用

1、處理酚類(lei)廢水

孟慶(qing)堯(yao)等采(cai)用Fenton氧(yang)化對含酚類(lei)物質的(de)廢水(shui)進(jin)行了處理研究，結果表明：在pH為(wei)4，H2O2投加(jia)量為(wei)25mg/L，Fe2+ 投加(jia)量為(wei)4mg/L，時間為(wei)1h，溫度(du)為(wei)室溫時，苯酚去除率可達到較(jiao)高水(shui)平(ping)，COD的(de)降(jiang)解也取得了明顯的(de)效果。

程麗華等(deng)采用Fenton試劑對酚類(lei)(lei)物質(zhi)(zhi)模擬(ni)水樣進(jin)行處理(li)研究，當H2O2濃度(du)為(wei)(wei)4mmol/L、FeSO4濃度(du)為(wei)(wei)0.5mmol/L，pH為(wei)(wei)3，室溫反應40min，Fenton試劑對7種酚類(lei)(lei)物質(zhi)(zhi)進(jin)行處理(li)，去除率均在(zai)98%以上。

2、處理印染廢水(shui)

沈擁(yong)軍等采用Fenton氧化法(fa)對活性皂(zao)青(qing)印染廢(fei)水(shui)進行降解處理，表(biao)明在FeSO4/H2O2摩爾(er)比為(wei)2∶3，廢(fei)水(shui)pH值(zhi)為(wei)5.0，反(fan)應溫度為(wei)40℃時，印染廢(fei)水(shui)色度去(qu)(qu)除率(lv)可達(da)到99.9％，COD去(qu)(qu)除率(lv)可達(da)到89.4％。

王濱松等(deng)采用Fenton試劑對三(san)種(zhong)活性染(ran)料（orangeBN、navyRGB和redRGB）廢水進行(xing)降解研究，結果(guo)表明(ming)：進行(xing)工藝優化后，三(san)種(zhong)染(ran)料的脫色率(lv)均在99%以上，在脫色的工藝條件下，通過正交(jiao)試驗(yan)得(de)出這(zhe)三(san)種(zhong)染(ran)料的COD去除率(lv)分(fen)別能夠達到88.9%，98.3%和93.4%。

3、處理皮革廢水

王成軍等(deng)對皮(pi)革廢(fei)水(shui)生物(wu)出水(shui)采用Fenton試劑法進行處理，表明在pH值為5，H2O2投加量(liang)(liang)為200mg/L，Fe2+的投加量(liang)(liang)為500mg/L，反應時間50min的條件下，COD的質(zhi)量(liang)(liang)濃度(du)由333mg/L 降至(zhi)89mg/L，色度(du)從90倍降至(zhi)5倍以下，出水(shui)達(da)到了《污水(shui)綜合排放(fang)標準(zhun)(zhun)》（GB8978-1996）皮(pi)革廢(fei)水(shui)一(yi)級標準(zhun)(zhun)。

五、Fenton氧化法仍存在(zai)的問題

Fenton氧化(hua)法在眾(zhong)多(duo)相關(guan)的廢水處理技(ji)術中，已(yi)被認為是(shi)最(zui)有效、最(zui)簡單且經濟的方法之(zhi)一，可仍有很多(duo)問題尚(shang)需解(jie)決。

1、久(jiu)置雙氧水易分解，質量分數不穩定，需要經(jing)常標定；

2、過氧化(hua)氫的利用率較低，處理成本較高；

3、亞(ya)鐵離子(zi)容易流失，影響出水色度，需(xu)要后續(xu)脫色處理；

4、pH使(shi)用范圍較(jiao)窄，經常需要調節廢水的pH值，增加處(chu)理(li)成本；

5、遇到(dao)最多的(de)問題可(ke)能更多是產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)污泥(ni)如(ru)何(he)處(chu)理(li)？作(zuo)危險(xian)廢物還是再(zai)利(li)用？企(qi)業如(ru)何(he)解決高(gao)額的(de)運行費用？有很(hen)多污水站芬(fen)頓(dun)反應產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)污泥(ni)，通過板(ban)框壓(ya)濾機(ji)(ji)，濃縮后脫水。而產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)污泥(ni)含有大(da)量的(de)微(wei)生(sheng)(sheng)物、多種金(jin)屬離子、有機(ji)(ji)污染等(deng)。如(ru)果作(zuo)為廢物處(chu)理(li)，不(bu)僅僅是對(dui)資源的(de)一種浪費，還會對(dui)環境造成嚴重的(de)二次污染。

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