一(yi)、Fenton反應原理(li)

1、Fenton試(shi)劑(ji)利用過氧化氫與亞鐵(tie)離子(zi)反應產生具有強化能力的羥基自由基（·OH），用于(yu)氧化水中(zhong)難分解的有機物

2、亞(ya)鐵(tie)離子(zi)(zi)氧化(hua)成鐵(tie)離子(zi)(zi)（Fe3+），鐵(tie)離子(zi)(zi)有混凝作用(yong)，可用(yong)于去除部分有機物。

二、影響(xiang)Fenton試劑氧化能力的因素

1、亞鐵離子濃度

亞(ya)(ya)鐵離(li)子濃度應(ying)維持在亞(ya)(ya)鐵離(li)子與其反應(ying)物之濃度比值為1：10~50（wt/wt）

2、過氧化氫濃(nong)度(du)

過(guo)(guo)氧(yang)(yang)化氫(qing)濃(nong)度(du)越高(gao)(gao)的(de)情況下，其氧(yang)(yang)化反(fan)應產物(wu)更接(jie)近于最終產物(wu)。過(guo)(guo)氧(yang)(yang)化氫(qing)濃(nong)度(du)過(guo)(guo)高(gao)(gao)，反(fan)而造成(cheng)反(fan)應速率可能不如預(yu)期一樣增加(jia)。以連續的(de)方式(shi)加(jia)入低濃(nong)度(du)的(de)過(guo)(guo)氧(yang)(yang)化氫(qing)，可得(de)到(dao)較好的(de)氧(yang)(yang)化效果。

3、反應溫度

當(dang)過氧化(hua)氫(qing)濃度超過10~20g/L時，一般將其反應的溫度設定在20~40℃之間(jian)。

4、溶液的pH值

在pH值(zhi)2~4范(fan)圍內(nei)，通常可得到較快的(de)有機(ji)物分解(jie)速率(lv)。

三、Fenton法實驗操作步驟

芬頓試(shi)劑的主要藥劑是硫酸亞(ya)(ya)鐵、雙氧水和堿。硫酸亞(ya)(ya)鐵與雙氧水的投加順(shun)序會影響到廢水的處理效果(guo)。

1、先通過正交實驗將硫酸亞鐵與雙氧水的投加比例(li)得出（一旦控制不(bu)好便容(rong)易返(fan)色）

2、調節pH值，投加硫酸亞鐵，再投加雙氧水。

3、再投加堿，調(diao)節pH使(shi)污泥沉降即可。

硫酸亞鐵投加后反應(ying)15分(fen)鐘左(zuo)右，再(zai)進行雙(shuang)氧水的投加，反應(ying)20~40分(fen)鐘后再(zai)加入堿回調pH值，處理效果更佳。

若進水(shui)水(shui)質(zhi)不(bu)固定，如何控制雙氧水(shui)的添加(jia)量(liang)不(bu)過量(liang)？

投加(jia)量需要(yao)通過反復試驗(yan)確定一個相(xiang)對保(bao)守的量，然后在現場操作時進行微調。

某(mou)水樣(yang)的理(li)論(lun)芬頓試(shi)劑投加計算公式：

水(shui)樣(yang)1000mL，去除COD4500mg/L，COD：H202 1:1，H2O2：Fe2+ 10：1

雙(shuang)氧(yang)水濃度30%，即1mL含300mgH202

亞鐵溶液質量濃度8%，即1mL含80mgFeSO4·7H2O

雙(shuang)氧(yang)水質量=1×1L×4500mg/L=4500mg

雙氧水體積=4500mg/300mg/mL=15mL

雙(shuang)氧水摩(mo)爾質量=4500/34=132.35mmol

亞鐵(tie)摩爾(er)質量=132.35/10=13.24mmol

亞(ya)鐵(tie)質量(liang)=13.24×278=3679.4mg

亞鐵(tie)溶液(ye)體(ti)積(ji)=3679.4/80=45.99mL

結論1：理(li)論投加量噸(dun)廢水(shui)投雙(shuang)氧(yang)水(shui)10~15升(sheng)，每噸(dun)雙(shuang)氧(yang)水(shui)1200元，即噸(dun)廢水(shui)耗雙(shuang)氧(yang)水(shui)12~18元；

結論2：理(li)論投(tou)加量噸廢水投(tou)硫酸(suan)亞鐵(tie)3.6kg，每硫酸(suan)亞鐵(tie)600元，即噸廢水耗硫酸(suan)亞鐵(tie)2.16元；

如果不需要去除4500COD，再按比例減。

四(si)、普(pu)通Fenton氧(yang)化法在難降解廢水處理(li)中的(de)應用(yong)

1、處理酚類廢水

孟慶(qing)堯等采用Fenton氧化對含酚類物質的廢(fei)水進行了處理研究，結果(guo)表(biao)明：在pH為(wei)4，H2O2投加(jia)量(liang)為(wei)25mg/L，Fe2+ 投加(jia)量(liang)為(wei)4mg/L，時間為(wei)1h，溫(wen)度為(wei)室溫(wen)時，苯酚去除率可達到較高水平(ping)，COD的降解也取得了明顯的效果(guo)。

程麗(li)華等采(cai)用Fenton試(shi)劑對(dui)酚類物(wu)質模擬水樣進行處理研究(jiu)，當(dang)H2O2濃(nong)度為(wei)4mmol/L、FeSO4濃(nong)度為(wei)0.5mmol/L，pH為(wei)3，室溫反(fan)應40min，Fenton試(shi)劑對(dui)7種酚類物(wu)質進行處理，去(qu)除率均在(zai)98%以上。

2、處(chu)理印染廢水

沈擁(yong)軍等采用Fenton氧化法對(dui)活性皂青印(yin)染廢水進行(xing)降解處理，表明在FeSO4/H2O2摩爾比為2∶3，廢水pH值為5.0，反應溫度為40℃時，印(yin)染廢水色度去(qu)除(chu)率(lv)可(ke)(ke)達到99.9％，COD去(qu)除(chu)率(lv)可(ke)(ke)達到89.4％。

王(wang)濱(bin)松等采用Fenton試劑(ji)對三(san)種活性染(ran)料（orangeBN、navyRGB和redRGB）廢水進行(xing)(xing)降(jiang)解研(yan)究，結果表明：進行(xing)(xing)工(gong)藝優化后，三(san)種染(ran)料的(de)脫(tuo)色率(lv)均在99%以上，在脫(tuo)色的(de)工(gong)藝條件(jian)下，通過正交試驗得出(chu)這三(san)種染(ran)料的(de)COD去除率(lv)分別(bie)能夠達到88.9%，98.3%和93.4%。

3、處理(li)皮革廢(fei)水

王(wang)成軍等對皮(pi)(pi)革廢水生(sheng)物(wu)出(chu)水采用Fenton試劑(ji)法進行處理，表明在pH值為(wei)(wei)5，H2O2投加量(liang)(liang)為(wei)(wei)200mg/L，Fe2+的(de)(de)投加量(liang)(liang)為(wei)(wei)500mg/L，反(fan)應時間50min的(de)(de)條件下(xia)，COD的(de)(de)質量(liang)(liang)濃度由(you)333mg/L 降至(zhi)89mg/L，色度從90倍(bei)降至(zhi)5倍(bei)以下(xia)，出(chu)水達到了《污水綜合排放標(biao)準》（GB8978-1996）皮(pi)(pi)革廢水一級標(biao)準。

五、Fenton氧化法仍存(cun)在(zai)的問題

Fenton氧(yang)化法在(zai)眾(zhong)多相關(guan)的廢(fei)水處理技術中，已被認(ren)為是最有(you)效、最簡單且經濟的方法之(zhi)一，可仍有(you)很多問(wen)題尚需解決。

1、久置雙氧水易分解，質量(liang)分數不穩(wen)定，需(xu)要經常標定；

2、過氧化氫的(de)利用(yong)率較(jiao)(jiao)低，處理成本較(jiao)(jiao)高(gao)；

3、亞鐵離子容(rong)易流失，影響出水色度，需要后續脫色處理；

4、pH使用范圍較窄(zhai)，經常需要調(diao)節廢水的pH值，增加(jia)處理成(cheng)本；

5、遇到最(zui)多(duo)(duo)的(de)(de)問題可能更多(duo)(duo)是(shi)產(chan)(chan)生的(de)(de)污泥(ni)如(ru)(ru)何(he)處(chu)理(li)？作危(wei)險廢物還是(shi)再利用？企業(ye)如(ru)(ru)何(he)解決(jue)高額的(de)(de)運行費用？有(you)很多(duo)(duo)污水站芬(fen)頓(dun)反應(ying)產(chan)(chan)生的(de)(de)污泥(ni)，通過板(ban)框壓濾機，濃(nong)縮后脫水。而產(chan)(chan)生的(de)(de)污泥(ni)含有(you)大(da)量(liang)的(de)(de)微生物、多(duo)(duo)種(zhong)金(jin)屬離(li)子(zi)、有(you)機污染(ran)等。如(ru)(ru)果作為廢物處(chu)理(li)，不僅僅是(shi)對(dui)資源的(de)(de)一種(zhong)浪費，還會對(dui)環境(jing)造成(cheng)嚴重的(de)(de)二次污染(ran)。

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