Fenton试剂在废水处理中的应用
芬顿氧化法在废水处理中的应用
芬顿氧化法在废水处理中的应用Fenton氧化法是近年来发展起来的专门处理高浓度、高色度、难降解工业有机废水的高级氧化技术，常用于废水的高级处理，以去除COD、色度等。
文章介绍了Fenton氧化法处理难降解有机废水的机理及应用情况，并对其在废水处理中的发展趋势作了展望。
标签：Fenton氧化法；废水处理；难降解1894年，科学家Fenton HJ发现，过氧化氢（H2O2）与二价铁离子（Fe2+）混合后，可以将当时很多已知的有机化合物如醇、羧酸、酯类等氧化为无机态，氧化性极强。
但这种氧化性试剂却因为氧化性极强没有被太多重视。
直至上世纪70 年代，水环境的污染成为世界性难题，而具有去除难降解有机污染物的高能力的Fenton试剂，在多种工业废水处理中逐渐得到了广泛的应用，并日益受到国内外的关注。
1 Feton试剂反应机理Fenton氧化法是在酸性条件下利用Fe2+催化分解H2O2产生的·OH降解污染物，且生成的Fe3+发生混凝沉淀去除有机物，因此Fenton试剂在水处理中具有氧化和混凝两种作用。
一方面，对有机物的氧化作用是指Fe2+与H2O2作用，生成具有氧化能力极强的羟基自由基·OH 而进行的自由基反应[1]；另一方面，反应生成的Fe（OH）3胶体具有絮凝、吸附功能，也可以去除水中部分有机物[2]。
羟基自由基（·OH）具有很强的氧化性，仅次于氟并且是一种非选择性的氧化剂，易氧化各种有机物和无机物，反应速度快，氧化效率高。
2 Fenton氧化法在废水处理中的应用Fenton氧化法在废水处理中的应用具有其它方法无可比拟的优点，但由于过氧化氢价格昂贵，如果单独使用Fenton试剂，则成本太高，所以在实践应用中通常与其他方法联用，如与混凝沉降法、生物法、活性炭法等联用，用于废水的预处理或最终深度处理，以取得良好的效果。
2.1 废水的预处理加入Fenton试剂对废水进行预处理，是通过羟基自由基（·OH）与有机物的反应，使废水中难降解的有机物发生偶合或氧化，形成分子量较小的中间产物，从而改变它们的可生化性、混凝沉淀性和溶解性，然后通过后续的混凝沉淀法或生化法加以去除，可达到净化的目的。
Fenton法及类Fenton法在污水处理方面的研究与应用
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由基 氧化 电极 电位 （ 为 ２ ８ 是 除元 素 Ｆ外 Ｅ） ． ＯＶ， 最强 的无机 氧化剂 ， 自由基 还具有 加成 作用 ， 羟 当 有 碳碳 双键存 在 时 ， 非被 进 攻 的 分 子具 有 高 度 除 活泼 的 碳 氢 键 ， 则 ， 发 生 加 成 反 应 。 同 时 ， 否 将 Ｆ 被 氧化 成 Ｆ 。 产生混 凝 沉淀 ， 除 大量 有 机 ｅ ｅ＋ 去 物Ｌ 。Ｆ ｎ ｏ ｌ ｊ ｅ ｔｎ试 剂 的 缺 点 是 Ｈ 的 利 用 率 不 Ｏ 高 ， 能充 分 矿 化 有机 物 ， Ｈｚ 价 格 昂贵 ， 不 且 ｏ。 所
１ ６ 年 Ｈｕ ｈ Ｒ Ｅ ｓｎ ａ ｅ 次 使 用 Ｆ ｎ ９４ ｇ ｉ ｈ ｕ ｒ首 ｅ ｅ— ｔｎ试 剂处理 苯 酚及烷 基苯废 水 ＿ ］开创 了 Ｆ ｎ ｏ ７ ， ｅ—
１ Ｆ ｎｏ ｅ ｔｎ反 应 原 理 及 应 用
Ｆ ｎｏ ｅ ｔｎ试 剂 ・ＯＨ 自由基 的 生 成 历 程 为 大
白 蕊， 李巧玲 ， 建 强 ， 李 郝 晏
（ 北大学 理学院 ， 西 太原 ００５） 中 山 ３ ０ １
摘
要 ： ｅ ｔｎ试 剂 通 过 Ｈｚ 和 Ｆ 作 用产 生 ・ Ｆ ｎｏ Ｏ２ ｅ ０Ｈ， 而 具 有 极 强 的 氧 化 能 力 ， 治 理 环 境 污 因 在
芬顿（Fenton）工艺在制浆造纸污水处理中的运用_1
芬顿（Fenton）工艺在制浆造纸污水处理中的运用发布时间：2023-02-16T09:22:08.150Z 来源：《城镇建设》2022年19期10月作者：罗良惠[导读] 随着《四川省岷江、沱江流域水污染排放标准》（DB51—2016）的颁布实施，罗良惠乐山市生态环境局高新区分局614000 摘要：随着《四川省岷江、沱江流域水污染排放标准》（DB51—2016）的颁布实施，为达到更为严格的地方排放标准，XXX造纸厂在其污水处理系统升级改造过程中，在原有处理工艺的基础上增加芬顿（Fenton）处理工艺，获得了较好的处理效果，实现达标排放。
关键词：芬顿（Fenton）；制浆造纸；污水处理一、制浆造纸生产废水来源 XXX造纸厂污水处理站现有处理规模为20000m3/d，采用的是以“混凝沉淀+好氧生化”为主的三级处理工艺，处理后的废水达到《制浆造纸工业水污染物排放标准》（GB3544—2008）表2标准的要求后排放至临近河流。
制浆造纸生产工艺流程如下：竹子→竹片→蒸煮分离纤维→洗涤→漂白竹浆→打浆备料→冲浆调浆→除沙净化→纸机抄造→上网→压榨→干燥→施胶→干燥→卷取成纸→裁剪→包装入库→出厂检验。
从原料准备到漂白竹浆阶段属于制浆工序，从打浆备料到干燥阶段属于造纸工序。
蒸煮工段、热回收、除沙净化、纸机抄造、压榨等过程都会产生高浓度的有机废水。
制浆造纸废水主要包括以下几个部分： 1. 蒸煮黑液：蒸煮黑液是用含NaOH或NaOH+硫酸钠碱性药剂蒸煮植物纤维，溶出木质素后排放的蒸煮液，其主要成分有木质素、聚戊糖和总碱3种。
黑液中所含的污染物占到了造纸工业污染排放总量的90%以上，且具有高浓度和难降解的特性，蒸煮黑液的治理一直是一大难题。
2. 中段废水：制浆中段废水是黑液提取后的蒸煮浆料在筛选、洗涤、漂白等过程中排出的废水，颜色呈深黄色，占造纸工业污染排放总量的8%—9%，吨浆COD负荷310 kg左右。
中段水BOD和COD的比值在0.20—0.35之间，可生化性较差，有机物难以生物降解且处理难度大。
干货 _ Fenton技术在废水处理的应用及改良案例
干货 | Fenton技术在废水处理的应用及改良案例2016-03-10环保人Fenton氧化法是一种高效且经济的废水高级氧化技术，过氧化氢和亚铁离子反应产生强氧化性的羟基自由基(·OH)，氧化降解废水中污染物。
其化学反应机制：H2O2+Fe2+→•OH+OH-+Fe3+→Fe(OH)3↓影响Fenton法氧化反应效果与速率因子：反应物本身的特性，H2O2的剂量，Fe2+的浓度，pH值，反应时间，温度。
Fenton氧化法具有氧化能力强、设备简单、易于操作、操作成本低等优点，广泛应用于造纸、印染、制药等行业工业废水处理。
1 加硫酸亚铁后多久加入双氧水芬顿试剂的主要药剂是硫酸亚铁与双氧水与碱。
硫酸亚铁与双氧水的投加顺序会影响到废水的处理效果。
先通过正交实验将硫酸亚铁与双氧水的投加比例得出(一旦控制不好便容易返色)。
再按照先调PH值，投加硫酸亚铁，再投加双氧水，再进芬顿试剂投加顺序与污泥沉降处理行pH值调节的顺序进行投加。
在硫酸亚铁投加后反应15分钟左右，再进行双氧水的投加，反应20~40分钟后再加入碱回调pH值，处理效果更佳。
2 污水处理中需要哪些设备加药设备：硫酸加药池、亚铁加药池、双氧水加药池、PAM加药池（有的建议设曝气装置），当然也要配备加药泵。
反应池：搅拌机，如果想提高效率可以采用类芬顿反应原理（添加紫外光源，微波发射器等），不过一般的芬顿反应池可以不用。
监测设备：PH探头，ORP探头。
絮凝池：搅拌机，PAM加药泵。
沉淀池：一般采用斜管沉淀池，污泥泵。
反应过程：先调节PH到适合，进入芬顿反应池反应，絮凝，沉淀。
3 在水处理上的应用1 处理氰化物氰化物是剧毒性的物质，在废水的排放中都要严格控制氰化物的含量。
芬顿试剂可有效地处理氰化物，处理过程中，游离的氰化物分两步被分解。
俄罗斯学者研究了采用Fenton试剂处理含有氰化物和硫氰化物的废水（质量浓度均为1000mg/L)，前者氧化率为99.8%，后者氧化率为84.0%。
芬顿高级氧化工艺在垃圾渗滤液处理中的应用
芬顿高级氧化工艺在垃圾渗滤液处理中的应用1. 引言1.1 背景介绍垃圾渗滤液是指垃圾堆场中由于降雨等因素产生的含有大量有机物和重金属的污水。
这种污水如果不经过处理直接排放到环境中，会对土壤和地下水造成严重污染，甚至影响周边居民的健康。
垃圾渗滤液的处理成为了垃圾处理场必须面对的重要问题。
背景介绍完毕，接下来将会介绍芬顿高级氧化工艺的原理，以及在垃圾渗滤液处理中的具体应用案例。
通过深入了解，我们可以更好地掌握这种技术的优势和不足，为未来的改进和发展提供更加科学的方向。
1.2 目的和意义垃圾渗滤液处理是目前环境保护领域的一个重要问题，垃圾渗滤液中含有大量有机物、重金属等污染物质，对环境和人类健康构成严重威胁。
寻找一种高效、经济、环保的处理方法对于解决垃圾渗滤液污染问题至关重要。
本文旨在探讨芬顿高级氧化工艺在垃圾渗滤液处理中的应用，分析其处理效果和工艺优势，为推动垃圾渗滤液处理技术的发展，保护环境提供技术支持和借鉴，具有重要的现实意义和社会意义。
2. 正文2.1 芬顿高级氧化工艺的原理芬顿高级氧化工艺是一种常用于处理有机废水和垃圾渗滤液的高效水处理技术。
其原理是通过在酸性条件下，将Fe（Ⅱ）和H2O2混合，在Fenton试剂的作用下产生羟基自由基（•OH），这种强氧化性自由基能够迅速氧化有机物质，将其分解为无害物质。
具体来说，Fenton试剂中的Fe（Ⅱ）经催化反应被氧化成Fe（Ⅲ），与H2O2生成的过氧化氢根离子（•OH）反应，产生的自由基•OH具有强氧化性，能够将有机废水中的有机物氧化分解为二氧化碳和水。
Fenton试剂还能够促进氧化还原反应、光氧化反应、光催化反应等，进一步提高水处理效率。
芬顿高级氧化工艺通过生成强氧化性自由基，有效降解有机废水中的有害物质，达到净化水质的目的。
其优点在于处理效率高、成本低、操作简单等，因此在垃圾渗滤液处理中被广泛应用。
也存在着工艺条件对反应效率影响大、废液中的阴离子对反应影响等不足之处，需要进行进一步改进和优化。
芬顿高级氧化工艺在垃圾渗滤液处理中的应用
芬顿高级氧化工艺在垃圾渗滤液处理中的应用随着城市化进程的加快，垃圾渗滤液已经成为城市固体废弃物处理的一个重要问题。
在垃圾渗滤液处理过程中，可以利用芬顿高级氧化工艺来进行处理。
芬顿高级氧化工艺是一种通过Fenton试剂产生的羟基自由基来氧化有机物的一种高级氧化技术。
它已经被广泛应用于废水处理、土壤修复、固体废物处理等领域。
本文将重点介绍芬顿高级氧化工艺在垃圾渗滤液处理中的应用。
一、垃圾渗滤液的分类和处理方式垃圾渗滤液是指固体垃圾中所含的水分和其中物质在自然界或者人工作用下所形成的一种污水。
根据垃圾的不同，渗滤液可以分为厨余垃圾渗滤液、餐厨垃圾渗滤液、废弃物渗滤液等。
目前，垃圾渗滤液的处理方式主要有生物处理法、物理化学处理法和组合处理法。
生物处理法主要包括厌氧消化、好氧生物法等；而物理化学处理法主要包括絮凝沉淀法和氧化法等。
而芬顿高级氧化工艺属于氧化法的一种。
二、芬顿高级氧化工艺原理芬顿高级氧化工艺是以Fe2+离子和过氧化氢为主要试剂，产生的羟基自由基（•OH）氧化有机废水中的有机物。
其反应原理可以表示为：Fe2+ + H2O2 → Fe3+ + OH- + •OH•OH + 有机废水→ 分解成小分子有机物芬顿试剂具有较高的赋氧能力，可转化有机废水中难降解的有机物质。
由于Fenton试剂生成的•OH具有极强氧化作用，芬顿氧化具有较好的氧化效果。
1. 提高处理效率芬顿高级氧化工艺可以有效降解难降解的有机物质，提高垃圾渗滤液的处理效率。
针对厨余垃圾渗滤液中的脂肪类、蛋白质、淀粉等有机物质，芬顿高级氧化工艺可以快速氧化分解。
2. 降低处理成本芬顿高级氧化工艺可以减少处理过程中所需的化学试剂用量，降低处理成本。
芬顿高级氧化工艺不需要复杂的设备，易于操作，也减少了设备投资和运行成本。
3. 减少二次污染芬顿高级氧化工艺通过产生•OH自由基来降解有机废水中的有机物质，不会产生二次污染物。
采用芬顿高级氧化工艺处理垃圾渗滤液可以减少对环境的二次污染。
电Fenton法在污水处理中的应用与发展
电Fenton法在污水处理中的应用与发展发布时间：2021-06-30T14:50:57.633Z 来源：《城镇建设》2021年第4卷6期作者： 1 刘诺亚 2夏薇薇[导读] 电Fenton法是一项利用自身体系产生的强氧化性自由基来降解污染物的高级氧化技术，近年来有了很大的技术提升和应用发展。
1 刘诺亚 2夏薇薇1中国中元国际工程有限公司北京 1000892重庆市自来水有限公司和尚山水厂重庆 400050摘要：电Fenton法是一项利用自身体系产生的强氧化性自由基来降解污染物的高级氧化技术，近年来有了很大的技术提升和应用发展。
综述了电Fenton法的基本原理、阴极产H2O2原理和发展电极材料的关键点。
重点介绍了电Fenton法在难降解废水中的国内外最新应用成果，均有良好的处理效果；以及该法与其他技术的联用情况，具有较高的应用价值。
最后提出了电Fenton法今后的研究方向。
关键词：电Fenton法；阴极材料；污水处理；联合技术近年来，我国的环境污染问题日益严峻，市政污水、工业和农业废水均趋于污染物浓度高、成分复杂化和难降解化，传统的生物处理法已难以达到国家颁布的污水排放新标准。
高级氧化法在污水处理方面具有高效、快速、无二次污染等优势，在各领域的应用十分广泛。
其中电Fenton法是利用电能和催化剂等条件来产生氧化活性极强的的羟基自由基（·OH），通过对污染物进行一系列氧化、电子转移和断键等反应，达到降解和矿化有机物的目的[1]。
随着科学技术的进步，电Fenton技术在污水处理中有了很大的更新和发展。
在应用的广度方面，电Fenton法被广泛用于医药废水、垃圾渗滤液、工业废水、农药类等多种难生物降解有机污染物，同时可与多种新型高级氧化技术联合，提升电Fenton法的催化降解效果。
在应用的深度方面，电极材料、电Fenton反应器的研发，促使该技术的运行条件愈发节能、经济和环保，可实际操作性更高。
芬顿工艺在工业废水处理中的应用
芬顿工艺在工业废水处理中的应用目前工业废水处理的主流及热点技术包括厌氧生物处理技术、膜处理技术、高级氧化技术、脱氮除磷技术、生态处理技术等。
基于技术经济成本，高级氧化过程与传统工艺结合是目前技术应用方向。
芬顿工艺具有基建投资低、运行费用低、操作工艺简单等优点，近年来在难降解工业废水处理中得到了广泛应用。
与其他传统的水处理方法相比，Fenton氧化法具有以下特点[1]：(1)反应速率高，在Fe2+离子的作用下，H2O2能够迅速分解产生•OH，•OH具有极强的得电子能力也就是氧化能力，氧化电位2.8V，其氧化能力仅次于氟；(2)•OH可以直接与废水中的污染物反应将其降解为二氧化碳、水和无害物；(3)由于羟基自由基的氧化能力很强，所以反应速度快，可以在较短的反应时间内达到处理要求；(4)芬顿反应可以作为单独处理工艺，又可与其他处理工艺相结合，提供处理效率且能够降低处理成本。
1芬顿反应影响因素1.1温度温度是芬顿反应的重要影响因素之一。
一般化学反应随着温度的升高会加快反应速度，芬顿反应也不例外，温度升高会加快•OH的生成速度，有助于•OH与有机物反应，提高氧化效果和CODCr 的去除率；但是，温度升高也会加速H2O2的分解，分解为O2和H2O，不利于•OH的生成。
不同种类工业废水的芬顿反应最佳温度，也存在一定差异。
张铁锴[2]处理聚丙烯酰胺水溶液处理时，最佳温度控制在30℃～50℃。
陈传好[3]等人研究洗胶废水处理时发现最佳温度为85℃。
Basu和Somnath[4]处理三氯（苯）酚时，当温度低于60℃时，温度有助于反应的进行，反之当高于60℃时，不利于反应。
1.2pH一般来说，芬顿试剂是在酸性条件下发生反应的，pH升高会仅抑制•OH的产生，而且会产生氢氧化铁沉淀而失去催化能力。
当溶液中的H+浓度过高，Fe3+不能顺利的被还原为Fe2+，催化反应受阻。
多项研究结果表明芬顿试剂在酸性条件下，特别是pH在3～5时氧化能力很强，此时的有机物降解速率最快，能够在短短几分钟内降解。
芬顿工艺在污水处理中应用和
03
芬顿工艺的原理和流程
芬顿反应的原理
芬顿反应是通过过氧化氢与亚铁离子 结合生成强氧化剂羟基自由基的一种 化学反应。羟基自由基具有很高的氧 化能力，可以氧化分解多种有机物和 无机物，从而实现废水的净化。
VS
芬顿反应的化学方程式为：H2O2 + Fe2+ → Fe3+ + OH- + OH•。其中 ，Fe2+是催化剂，促进H2O2分解生 成羟基自由基。
芬顿反应生成的絮体较大，能够加速污泥的沉降性能。
芬顿工艺能够通过破坏废水中的胶体和悬浮物，提高废水处理过程中的污泥沉降效果。
去除异味
芬顿工艺能够通过氧化分解法去除废水中的异味物质，如 硫化氢、氨气等。
芬顿工艺能够提高废水的可生化性，进一步减少废水中的 异味物质。
氧化有机物
芬顿工艺能ห้องสมุดไป่ตู้通过羟基自由基（·OH）等强氧化剂氧化废水中的有机物，使其转化为无害或低毒性的 物质。
处理效果
经过芬顿工艺处理后，该厂出水中的COD、BOD、SS等指标均显著降 低，同时氨氮和总磷也有所降低，水质得到明显改善。
某河流治理项目
处理规模
该项目采用芬顿工艺处理污水量为每天5万立方米。
工艺流程
该项目将芬顿工艺与湿地处理相结合，先通过湿地处理去除部分有机物和氨氮，再通过芬 顿工艺进行深度处理，确保出水水质达到排放标准。
未来，芬顿工艺可能会与其他污水处理技术结合，形成一种更高效 、更环保的污水处理方法。
拓展应用领域
除了在污水处理领域，芬顿工艺还可能应用于其他领域，如环境修 复、资源回收等。
研究方向与挑战
01
fenton 氧化法
fenton 氧化法
Fenton氧化法是一种环境工程领域常用的水处理技术，主要用
于去除水中有机物和重金属离子。
该方法利用Fenton试剂（氢氧化
物和过氧化氢的混合物）在酸性条件下产生的羟基自由基，通过氧化、还原反应来降解有机废水中的有机物质。
Fenton氧化法的原理
是在酸性条件下，过氧化氢与二价铁离子反应生成羟基自由基，这
些自由基具有强氧化性，可以氧化分解有机废水中的有机物质。
该
方法具有反应速度快、处理效果好、操作简单等优点。
Fenton氧化法的工业应用包括废水处理、土壤修复、废气处理
等领域。
在废水处理中，Fenton氧化法可以高效去除废水中的有机
物和重金属离子，使废水达到排放标准。
在土壤修复中，Fenton氧
化法可以将土壤中的有机污染物进行氧化分解，恢复土壤的自然状态。
在废气处理中，Fenton氧化法可以去除废气中的有机物质和恶
臭物质，净化空气。
然而，Fenton氧化法也存在一些局限性，如操作条件要求严格、产生的废渣处理困难、对水质的要求较高等。
此外，Fenton氧化法
在实际应用中也面临着成本较高、反应产物难以降解等问题，需要
综合考虑各种因素来选择合适的废水处理方法。
总的来说，Fenton氧化法作为一种重要的水处理技术，在特定条件下具有显著的优势，但在实际应用中需要根据具体情况进行合理选择和使用。
Fenton法的氧化机理及在废水处理中的应用进展
Fenton法的氧化机理及在废水处理中的应用进展Fenton法的氧化机理及在废水处理中的应用进展随着工业化和城市化进程的加快，废水的排放问题越来越受到重视。
废水中常含有大量的有机物和重金属离子等污染物质，在直接排放到环境之前需要进行有效的处理。
Fenton法作为一种常用的废水处理技术，因其高效且经济的特点而备受关注。
本文将主要探讨Fenton法的氧化机理以及其在废水处理领域中的应用进展。
Fenton法是一种基于过氧化氢和铁离子催化反应的化学氧化法。
它通过Fenton反应产生的羟基自由基来氧化废水中的有机物质，从而达到去除有机污染物的目的。
Fenton反应的化学方程式为：Fe2+ + H2O2 → Fe3+ + •OH + OH- 在Fenton反应中，过氧化氢和铁离子是必需的反应组分。
过氧化氢在催化剂的作用下分解产生羟基自由基，可对有机废物进行高效、选择性的氧化。
铁离子提供催化剂作用，通过与过氧化氢反应生成氢氧根离子，进一步催化生成羟基自由基。
羟基自由基具有高度氧化能力，可以对废水中的有机物质进行氧化降解。
此外，羟基自由基还能与废水中的有机物质发生直接反应，产生更加活泼的自由基，进一步促进氧化反应。
Fenton法具有许多独特优势，使其在废水处理中得到广泛应用。
首先，Fenton法可以在较宽的pH范围内进行反应，即使在中性或弱酸性条件下也能发挥高效的氧化作用。
其次，Fenton法的催化剂铁离子较为廉价易得，相比于其他一些氧化剂，如高级氧化过程中常用的臭氧等，Fenton法更具有经济性。
再次，Fenton法具有较高的选择性和高效的降解效果，可以有效降解废水中的有机物质，使其达到排放标准。
最后，Fenton法对废水处理过程中的水质参数影响较小，不受废水中溶解物质的影响。
在实际应用方面，Fenton法已经得到广泛的推广和应用。
在废水处理领域，Fenton法已经成功应用于处理含有有机化合物、重金属离子和染料等废水。
芬顿工艺在工业废水处理中的应用
本页面为作品封面，下载文档后可自由编辑删除！环境保护行业污水单位：姓名：时间：芬顿工艺在工业废水处理中的应用目前工业废水处理的主流及热点技术包括厌氧生物处理技术、膜处理技术、高级氧化技术、脱氮除磷技术、生态处理技术等。
基于技术经济成本，高级氧化过程与传统工艺结合是目前技术应用方向。
芬顿工艺具有基建投资低、运行费用低、操作工艺简单等优点，近年来在难降解工业废水处理中得到了广泛应用。
与其他传统的水处理方法相比，Fenton氧化法具有以下特点[1]：(1)反应速率高，在Fe2+离子的作用下，H2O2能够迅速分解产生•OH，•OH具有极强的得电子能力也就是氧化能力，氧化电位2.8V，其氧化能力仅次于氟；(2)•O H可以直接与废水中的污染物反应将其降解为二氧化碳、水和无害物；(3)由于羟基自由基的氧化能力很强，所以反应速度快，可以在较短的反应时间内达到处理要求；(4)芬顿反应可以作为单独处理工艺，又可与其他处理工艺相结合，提供处理效率且能够降低处理成本。
1芬顿反应影响因素1.1温度温度是芬顿反应的重要影响因素之一。
一般化学反应随着温度的升高会加快反应速度，芬顿反应也不例外，温度升高会加快•OH的生成速度，有助于•OH与有机物反应，提高氧化效果和CODCr的去除率；但是，温度升高也会加速H2O2的分解，分解为O2和H2O，不利于•OH的生成。
不同种类工业废水的芬顿反应最佳温度，也存在一定差异。
张铁锴[2]处理聚丙烯酰胺水溶液处理时，最佳温度控制在30℃～50℃。
陈传好[3]等人研究洗胶废水处理时发现最佳温度为85℃。
Basu和Somnath[4]处理三氯（苯）酚时，当温度低于60℃时，温度有助于反应的进行，反之当高于60℃时，不利于反应。
1.2pH一般来说，芬顿试剂是在酸性条件下发生反应的，pH升高会仅抑制•OH的产生，而且会产生氢氧化铁沉淀而失去催化能力。
当溶液中的H+浓度过高，Fe3+不能顺利的被还原为Fe2+，催化反应受阻。
芬顿试剂在废水处理中的应用
芬顿试剂在废水处理中的应用芬顿试剂是一种被广泛应用于废水处理领域的氧化剂。
它由过氧化氢和铁离子组成，可以在适当条件下迅速氧化、分解有机污染物，并将其转化为无害的物质。
在过去几十年中，人们对芬顿试剂在废水处理中的应用进行了大量的研究和实践，取得了显著的治理效果。
废水处理是保护环境、维护人类健康的重要环节。
随着工业化和城市化的推进，废水排放量不断增加，其中包含了大量的有机物质、重金属离子等污染物质，严重影响了水环境的质量。
传统的废水处理方法往往效率低、成本高，难以满足日益严格的排放标准。
而芬顿试剂作为一种高效的氧化剂，被广泛应用于废水处理中。
芬顿试剂的工作原理是通过铁离子作为催化剂，加速过氧化氢与有机污染物的反应。
在酸性环境下，芬顿试剂发生Fenton反应，生成强氧化性的羟基自由基（·OH）。
这些自由基具有极强的活性，可以与有机污染物发生氧化反应，将其分解为低分子量的无害物质，如水和二氧化碳。
与传统的氧化剂相比，芬顿试剂具有反应速度快、处理效果好、副产物少等优点。
在废水处理工程中，芬顿试剂的应用主要包括以下几个方面。
第一，芬顿试剂可以有效去除有机污染物。
有机污染物是废水中的主要污染源，常常具有难降解、毒性高的特点。
芬顿试剂可以迅速将有机污染物降解为无害的物质，大大提高了处理效率。
第二，芬顿试剂可以去除重金属离子。
重金属离子常常具有毒性和蓄积性，对生态系统和人体健康造成严重威胁。
芬顿试剂通过将重金属离子氧化沉淀，将其从废水中去除。
第三，芬顿试剂可以降解有机物中的毒性物质。
有机物中常常存在毒性物质，如苯、酚等。
芬顿试剂可以将这些毒性物质降解为无毒或低毒的物质，降低了废水对生态环境的危害。
芬顿试剂在废水处理中的应用不仅能够有效处理各类废水，还具有一定的经济和环保效益。
首先，芬顿试剂的原料成本相对较低，可以通过工业废弃物回收再利用，降低了处理成本。
其次，芬顿试剂在反应过程中只产生水和二氧化碳等无害物质，不会产生其他副产物，符合环保要求。
fenton氧化法在水处理工程中的应用
Fenton氧化法是一种常用的废水处理方法，由于其能够产生强氧化性的羟基自由基，可以对多种有机物进行有效的氧化降解。
以下是Fenton氧化法在水处理工程中的主要应用：
1. 有机废水的预处理和深度处理：Fenton氧化法可以用于含有难降解有机物的废水处理，如造纸废水、染料废水、焦化废水等。
通过Fenton反应，可以将这些难降解有机物氧化成易降解的小分子有机物，提高废水的可生化性，为后续的生物处理提供更好的条件。
2. 含油废水的处理：Fenton氧化法能够有效地去除废水中的油类物质。
通过氧化反应，可以将油类物质分解成小分子有机物，同时还能去除油类物质产生的异味。
3. 垃圾渗滤液的处理：垃圾渗滤液是一种成分复杂、污染物浓度高的废水，处理难度较大。
Fenton氧化法能够有效地去除垃圾渗滤液中的有机物和重金属离子，降低后续处理的难度。
4. 含重金属离子的废水处理：Fenton氧化法可以通过氧化还原反应将重金属离子转化为沉淀物或低溶解度的化合物，从而降低废水中的重金属离子浓度。
总之，Fenton氧化法作为一种有效的废水处理方法，具有广泛的应用前景。
未来需要进一步研究Fenton反应的机理和影响因素，优化反应条件和控制策略，提高反应效率和处理效果，以更好地满足实际工程的需求。
Fenton试剂在有机废水处理中的应用
第23卷 第1期2009年 2月山 东 轻 工 业 学 院 学 报J OURNAL OF S HANDONGI NST I TUTE OF LI GHTI ND USTRY V o.l 23 N o .1F eb . 2009收稿日期:2008-11-14基金项目:山东省自然科学基金资助项目(Y2008B14)作者简介:邢乃军(1982-),男,山东省滨州市人,济南大学硕士研究生,研究方向:水污染控制.文章编号:1004-4280(2009)01-0006-04Fenton 试剂在有机废水处理中的应用邢乃军1,王金刚1,王 晨2,王西奎2(1.济南大学化学化工学院,山东济南250022;2.山东轻工业学院轻化与环境工程学院,山东济南250353)摘要:综述了F enton 试剂在有机废水处理中的研究现状及影响因素,介绍了Fenton 试剂降解有机污染物的机理,显示了F enton 试剂处理难降解污染物有着良好的应用前景,并指出了该技术在应用中存在的问题和以后的发展方向。
关键词:Fenton 试剂;羟基自由基;水处理;降解中图分类号:X 703 文献标识码:AApplication of Fent on reagent i nt he treat m ent of organic waste waterX ING N a-i jun 1,WANG Jin -gang 1,WANG Chen 2,WANG X -i ku i2(1.Schoo l o f Che m i stry and Che m i ca l Eng i neer i ng ,U niversit y of J i nan ,Ji nan 250022,Chi na ;2.Schoo l of L i ght Chem istry and Env iron m en t al Eng i neeri ng ,Shandong Institute o f L igh t Industry ,Jinan 250353,Ch i na)A bstract :The present situati o n and i n fluenc i n g factors o f Fenton reagent in the treat m ent of o r gan icw aste w ater w ere rev ie w ed .The degradation m echan is m o f organ ic po ll u tants i n w ater w ith Fenton reagent w as i n troduced .Itw as sho wn that Fenton reagent w as a potential process to treat refractory organic w aste w ater i n the f u t u re .The prob le m s and developm ent direction of Fenton techno logy w ere also po i n ted ou.t K ey words :Fenton reagen;t hydroxy l radica;l w ater treat m en;t degradation 1894年,化学家Fenton 首次发现有机物在(H 2O 2)与Fe 2+组成的混合溶液中能被迅速氧化,并把这种体系称为标准Fenton 试剂,可以将当时很多已知的有机化合物如羧酸、醇、酯类氧化为无机态,氧化效果十分明显[1-4]。
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电-Fenton试剂
电-Fenton 氧化法是把通过电化学法产生的H2O2和Fe2+作为
Fenton试剂的持续来源。与普通Fenton试剂和光-Fenton 试剂相 比，具有以下优点： ①自动产生H2O2的机制完善； ②有机物降解的因素多，除· OH 的氧化作用外，还有阳极氧 化、电吸附等； ③喷洒在阴极上的氧气或空气可提高反应溶液的混合作用；
是一种典型的难降解有机废水。 张娴娴等对重庆钢铁基团焦化厂实际生产废水进行实验研究，结果
表明：在常温25℃下，pH= 3.0,反应持续时间5min，氧化剂投加量 H2O2/ CODCr= 2:12，Fe2+的投加量Fe2+/H2O2=15:1，2次投加H2O2时，
Fenton法氧化降解处理焦化废水达到最佳处理效果，CODCr从2480
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3.5 Fenton 试剂处理印染废水
王利平等采用Fenton试剂对常州市某印染废水处理厂的二沉池进行深度处
理，在pH=6，H2O2/Fe2+=0.8，Fe2+投加量为1.0g/L，反应时间为3h的条件
下，研究了Fenton试剂对COD、TP、TN、NH3-N和色度的去除效果。
项 目 COD (mg/L)
催化剂的均相催化氧化法，在偏酸性条件下，反应过程中产生
的· OH 是一种氧化能力很强的自由基，具有较高的氧化还原电 位，能迅速的氧化废水中的污染物而几乎没有选择性。
与其它氧化工艺如相比， Fenton 试剂氧化法具有运行成本
低、工艺简单、操作简便和在常温常压下反应的特点。
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1 工业废水的来源
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1.1 工业废水的来源
工业废水是指工业生产过程中产生的废水、污水和废液，其 中含有随水流失的工业生产用料、中间产物和产品以及生产过程 中产生的污染物。
工业废水是水体的一大污染源，占我国废水总排放量的 70% 以上。由于工业生产的多样性、产生的排水污染性质也纷呈复杂， 如有机污染、无机污染热污染、色度污染等等。随着工业的迅速 发展，废水的种类和数量迅猛增加，对水体的污染也日趋广泛和
④Fe2+可由阴极再生，污泥产量少。
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3 Fenton试剂在废水处理 中的应用
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3.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ Fenton 试剂处理焦化废水
焦化废水是焦化厂在焦炭炼制、煤气净化及产品回收过程中产生 的废水，其中含有酚、氨氮、氰、苯、吡啶、吲哚和喹啉等几十种污 染物，成分复杂，污染物浓度高、色度高、毒性大，性质非常稳定，
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2.3 Fenton试剂的影响因素
H2O2投加量
采用Fenton试剂处理废水的有效性和经济性主要取决于双氧水的投加量。
现有文献提及：随着过氧化氢用量的增加，氧化效率(O.E)值下降，这可能和 副反应的发生有关。当过氧化氢用量较高时，使得过氧化氢发生无效分解从
而降低了氧化效率。
H2O2投加方式
式是Fe(O2H)2+、Fe(OH)2+，其在pH2~5的范围内浓度较高。
催化剂的种类
能够催化过氧化氢的金属离子催化剂可以有多种，常见的有：Cu2+、Fe2+、 Fe3+、Mn2+等。在不同金属离子存在下，双氧水对难降解有机物的催化氧化 效果不同。研究结果表明, FeSO4为Fenton试剂的最佳催化剂。
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2.3 Fenton试剂的影响因素
溶液的pH值
pH是影响Fenton试剂处理效果的重要因素之一，H2O2分解为· OH的速度与 溶液中[OH-]的浓度有关，即溶液初始pH值对双氧水的分解有很大的影响。双
氧水在碱性条件下极不稳定，容易分解，在酸性条件下其分解反应动力学常
数最高。 pH过高或过低对有机物去除均不利，因为催化过氧化氢分解的铁的有效形
浆料、树脂和染料，使纺织废水 COD 越来越高，而这些合成物质难
于被生化降解。其中多数染料分子是以苯环为核心的稠环、杂环结 构，属于高度稳定的大分子有机物，其中的硝基和胺基等基团具有
较大的生物毒性和致癌性。目前印染废水处理厂普遍采用物化生化
二级处理工艺，处理后出水的色度均较高，直接排放会给环境带来 危害。
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2.2 Fenton试剂的作用机理
(1) 强氧化作用
目前普遍为大家所接受的反应机理：H2O2 与Fe2+反应 分解生成羟基自由基(· OH)和氢氧根离子(OH-)，并引发连 锁反应从而产生更多的其它自由基，然后利用这些自由基 进攻有机质分子，从而破坏有机质分子并使其矿化直至转 化为CO2、H2O等无机质。
TP (mg/L)
原水 83.2
1.13
出水 13.12
0.28
DB32/1072-2007限值 50
0.5
去除率 84%
75%
TN (mg/L)
NH3-N (mg/L) 色度/倍
19.06
0.35 48
13.91
0.19 8
15
5 40
27%
46% 83%
注：DB32/1072-2007—《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》
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3.2 Fenton 试剂处理含油废水
含油废水成分较复杂，不仅含油浓度高，且常溶有大量的苯类、酚类、 腐殖酸类和多环芳烃等有机污染物，难于生物降解。 钟萍等通过采用Photo-Fenton方法，以500W高压汞灯为光源，对含煤
油废水进行处理研究，结果表明，油类去除率达到75%。
刘建伟等采用Fenton试剂对发酵甘油生产废水进行处理研究，通过处 理后废水的COD由13500mg/L 降至4030mg/L，可生化性由0.202提高到 0.568。 祁佩时等以Fenton试剂为氧化剂对稠油石化废水进行处理，研究表明， 当Fenton试剂氧化的初始条件为质量比(H2O2/COD) R=1.52，摩尔比 (H2O2/Fe2+)M=10:1，初始pH=3，时间为60 min，氧化温度T=25℃时, 氧 化后COD由89.2mg/L降至34.0 mg/L，去除效率为62.00%。
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如果pH值为3—7时，则：
絮凝/沉降机理
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2.3 Fenton试剂的影响因素
根据上述 Fenton 试剂氧化降解有机物的机理和途径可
知，· OH 是氧化有机物的有效因子，而二价铁、过氧化氢及
废水的酸碱性决定了· OH 的产率，因此，影响 Fenton 试剂处 理难降解废水的程度 的因素有： pH 值 影 响 因 素 催化剂的种类 H2O2投加量 H2O2投加方式
保持H2O2的总投加量不变，将H2O2均匀地分批投加，可提高废水的处理 效果。其原因是H2O2分批投加时，[H2O2]/[Fe2+]相对降低，即催化剂浓度相 对提高，从而使H2O2的· OH产率增大，提高了H2O2的利用率，进而提高了总 的氧化效果。
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2.4 Fenton试剂的演变
为1.67g/L，废水的初始pH值为6.5，静置氧化时间4h时，Fenton氧化达 到最佳处理效果，CODCr从 481.1mg/L 降至246.7mg/L，去除率为48.72
％。
王春敏等对某焦化厂生化处理前的废水进行Fenton试剂—活性炭吸附 处理研究，该废水的pH值约为7.2，COD为1935 mg/ L，结果表明： Fenton试剂-活性炭吸附工艺处理焦化废水的最佳操作条件为：Fenton试 剂氧化阶段H2O2投加量为55 mmol/L，[Fe2+] / [H2O2] =1:10，初始pH=3； 活性炭吸附阶段活性炭投加量为2.5 g/ L，pH= 3，吸附时间30min。在此 操作条件下，焦化废水COD降至48mg/L，去除率达 97. 5 %。
1
类Fenton试剂
有研究表明,利用Fe(Ⅲ)盐溶液、可溶性铁以及铁的氧化矿物(如赤 铁矿、针铁矿等)同样可使H2O2催化分解产生· OH，达到降解有机物 目的，以这类催化剂组成的Fenton试剂，称为类Fenton试剂。
2
光-Fenton试剂 把光引进Fenton试剂可以克服普通Fenton试剂的缺点，称为光Fenton试剂，分为UV-Fenton试剂、UV-vis/H2O2草酸铁络合物法 和UV-TiO2/Fenton试剂。
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3.3 Fenton 试剂处理农药废水
农药废水污染物浓度较高，COD量大，含有杀虫剂、除草剂、有机氯农 药和有机磷农药等，由于其中含有酚、砷、汞等有毒物质以及许多生物难 以降解的物质，使其具有毒性大、有恶臭气味以及对人的呼吸道和粘膜有 刺激性等特点。
孙红文等采用 Fenton 试剂和Photo-Fenton对2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)进 行降解试验，在 2,4-D 质量浓度为 200mg/L、H2O2质量浓度为 200mg/L、 Fe2+质量浓度为 40 mg/L、pH值 为 3.5、反应时间为 10min 条件下，2,4D 降解率为 85%，水样的 TOC去除率为 80%；在 Photo-Fenton 作用下， H2O2质量浓度为100mg/L，Fe2+质量浓度为 20mg/L，pH 为 3.5，反应时 间为60min，可达到与Fenton 试剂相同的处理效果。
mg/L降至295mg/L，酚从800mg/L降至84mg/L，去除率分别为88.12%， 89. 45%。
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3.1 Fenton 试剂处理焦化废水
武建军等采用 Fenton 试剂对焦化废水 SBR 处理后的出水进行后续
氧化处理，当氧化剂 H2O2 投加量为1.67mL/L，FeSO4· 7H2O 的投加量