电fenton技术

电fenton技术

1、电fenton法的类型与机理1.1ef-fenton法

这种方法也称为阴极电解芬顿法。其基本原理是O2在阴极还原为H2O2，Fenton与

Fe2+反应生成Oh，然后将有机物氧化为CO2和H2O，或小分子有机物。o2+2e+2h+→h2o2（1）

h2o2+fe2+→fe3++oh-+oh(2)

哦+有机物→ CO2+H2O+小分子有机物（3）

反应(1)中的o2可以通过外界曝气的方式引入至电解反应器的阴极,也可利用阳极依

据反应式(4)或(5)析出的o2。2h2o→o2+4h++4e(酸性介质)(4)4oh-→o2+2h2o+4e(碱性介质)(5)

在这种方法中，通常在外部添加Fe2+。反应开始后，Fe2+会迅速氧化为Fe3+，但在

直流电场的作用下，Fe3+会迁移到阴极表面并还原为Fe2+，而H2O2可以在阴极持续产生，从而保证Fenton反应的持续发生。在EF-Fenton工艺中，阳极通常是不溶性阳极材料，

如石墨、钛基氧化物电极或其他贵金属材料，而阴极通常是石墨、活性炭纤维等。当电化

学反应器的阳极采用不溶性阳极材料时，阳极表面会生成oh。反应式如下：

2h2o-2e→2oh+2h+(酸性介质)(6)oh--e→2oh(碱性介质)(7)

因此，在EF-Fenton工艺中，不仅可以通过Fenton反应生成Oh，还可以通过阳极生

成Oh

生oh,这即是ef-fenton法可高效降解有机物的原因。1.2ef-feox法

也被称为牺牲阳极法，铁被用作阳极材料。在电解过程中，铁被氧化溶解形成Fe2+，Fenton反应与外部添加的H2O2或O2阴极还原生成的H2O2发生，形成oh。在EF-Fenton

和EF-FeOx工艺中，反应过程结束后必须去除水中的铁离子。通常，铁离子是通过调节pH 值来沉淀的。铁离子沉淀过程可以絮凝并去除胶体形式的有机物和一些大分子有机物。在

这种方法中，由于阳极材料的溶解，需要频繁更换阳极材料；H2O2是外部添加的，因此试剂成本较高。1.3 FSR法

fsr法即fenton污泥循环系统,又称fe3+循环法。该系统包括一个传统的fenton反

应器和一个将fe3+转化为fe2+的电化学反应器。在fenton反应器内fe2+转化为fe3+,在

电化学反应器内fe3+被还原为fe2+,然后重新进入fenton反应器再次利用。该工艺可以

实现铁盐的循环使用,避免了大量含铁污泥的处置问题。另外,ef-fenton法和ef-feox法

同样也可通过增加一个电化学反应器的方式实现铁离子的循环。利用上述各种电fenton

法处理含有颗粒物或胶体物时,由于铁盐的存在,水中胶体脱稳,且少量铁盐形成沉淀起到

絮凝作用,造成部分胶体态有机物和颗粒态有机物被吸附或网捕。电解产生的气体(h2、

cl2、o2等)与吸附有机物的沉淀结合,在浮力作用下,上升到液面,从而将部分胶体态有机

物和颗粒态有机物从水中清除。2、与其他高级氧化技术的特点比较

湿式空气氧化（WAO）是利用氧气或空气作为氧化剂，在高温（150~350℃）和高压（0.5~20MPa）下氧化水中溶解或悬浮的有机物或还原的无机物，从而去除污染物。超临

界水氧化技术具有反应速度快、氧化效率高的特点，但超临界技术的发展并不完善，对反

应条件和设备的要求太高。与湿式氧化和超临界氧化相比，电芬顿法可在室温常压下进行，且有机物的盐度较高；光化学（催化）氧化是氧化剂在光辐射下产生具有强氧化能力的自

由基，并通过这些强氧化自由基氧化污染物的过程。根据氧化剂的不同，光氧化可分为

UV/H2O2、UV/O3、UV/H2O2/O3等体系。光化学（催化）氧化技术具有操作简单、反应条件温和的特点，但也存在光能利用率低、催化剂价格昂贵的缺点；与普通Femon法相比，电Femon法虽然增加了能耗，但提高了有机氧化效率，节省了试剂成本；与普通电化学氧化

法相比，由于铁盐的引入，Femon电氧化法的电导率得到了提高。因此，不仅大大提高了

有机物的降解效率，而且节约了电耗。随着高性能电催化材料和电化学反应器的不断发展

以及工艺研究的不断完善，电-费蒙法在有机化合物的降解中具有良好的应用前景。