fenton试剂处理水中有机物的特性及其应用

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1、第22卷第2期黑龙江大学自然科学学报Vol22No.2r254JOURNALOFNATURALIENCEOFHEILONIANGUNIVERSll、A,(X)年月SCGJpril2(X)5Fenton试剂处理水中有机物的特性及其应用,,,,,,,,’陈忠林朱洪平邹洪波王海鸥韩帮军(.,15创;2.,1哈尔滨工业大学市政环境工程学院黑龙江哈尔滨期〕云南舍块乡中学云南昆明654104)、,、:t摘要阐述了Fenon试剂在水处理应用中的作用机理和特点分析了过氧化氢投加量亚、、。铁离子投加量水的pH值水中共存离子等影响因素及Fenton试剂在

2、水处理应用中的某些缺陷,另外简要地说明了Fenton试剂在废水和饮用水中的应用概况最后对Fenton试剂的发展方向进行。了简单预侧关键词:Fenton试剂;高级氧化技术;特性;应用中图分类号:TU9文献标识码:A文章编号:101一7011(205)02一0204一040前言,近十几年来的研究证实了高级氧化技术(AdvancedOxidationProceses简称AOPs)在去除水中有机物,。方面具有的独特优势目前已经成为国内外科研工作者研究的热点之一而作为高级氧化技术的先’,、,驱[Fenton试剂也得到了迅猛的发展在工业废水生活污

3、水和饮用水的处理中得到了广泛的应用尤—。,其是在工业废水方面应用更为广泛Fenton试剂是由催化剂亚铁盐和过氧化氢按照一定配比组成是由,FeonHJ’1ntH[发明的一种不需要高温和高压而且工艺设备简单的均相化学氧化水处理技术是一种具有相。。当潜力的应用技术本文将从几个方面介绍采用Fenton试剂处理水中有机物的作用机理和应用发展概况eon1Fnt试剂作用的机理和特点on’一4。,nFent试剂在水处理中的作用主要包括对有机物的氧化和混凝两种作用[了在1894年Fento发现,亚铁离子和过氧化氢混合产生非常活泼的经基自由基之后人们在该

4、体系中又发现另一个也非常活泼的自·,,,Z[’〕由基Ho它们通过电子转移等途径引发和传播自由基链反应将水中的有机物氧化为二氧化碳和水。,、,。从而降解了有害物另一方面生成的氢氧化铁胶体具有絮凝吸附功能可部分去除水中有机物其原理’一6:[]如下‘‘·一Fe,+H202、Fe,+oH+oH(一)‘·‘一Fe,+oH、Fe,+oH(2)‘+·十e,+22e,+HoZ+FH0*FH(3)··:+22:+H2+HOH0一O0OH(4)··+oHR+H2RH*0(5)·++‘‘RFe,R+Fe,(*6)+++2:+2R0一Roo、COH0(7)e

5、,++2+‘e,十+Z4r04H、4FZHo(8)e,++一e2r20H、F(OH)(9)十一Fe,+3oH*Fe(oH)3(胶体)(10)e2+:+2e3114r(OH)O2H0一碎F(OH)(胶体)()收稿:2创只一一日期0312墓金项目:国家自然科学基金资助项目(5(X幻8侧M),,,,,:作者简介:一)男教授主要研究方向陈忠林(1967博士博士生导师受污染水的化学处理··:Fenton试剂处理水中有机物的特性及其应2第2期陈忠林等用仍‘,·,‘,,ZZ,Fe与Ho间反应速度很快生成氧化能力很强的OH自由基在Fe存在下其与过氧化

6、氢缓慢生+,十·,·,,,ZZ:一一H成FeFe再与Ho迅速反应产生OHOH与有机物反应使CC键或C键发生裂变最终氧2HZ,,e,‘,2Fe,‘,Fe。化为e0和o从而使废水的eoD大大降低同时F作为催化剂可被0氧化成可有(oH)。,一··一,’“’’胶体出现由于反应速率相当快基本接近扩散速率控制的极限(10malLs)表明氧化反应的速·OH。度主要是由的产生速度来决定的,nton:与其他氧化方法相比Fe试剂具有下列特点(l)氧化能力强。经基自由基的氧化还原电位为2.80V[’1,仅次于氟(2.87v),这意味着其氧化能力远远超过普通

7、的化学氧化剂,能够氧化绝大多数有机物,而且可以引发后面的链反应,使反应能够顺利进行。,。(2)过氧化氢分解成经基自由基的速度很快氧化速率也较高轻基自由基与不同有机物的反应速率,·一·一,。8L,’mol’〔‘]常数相差很小而且都达到或超过了10反应异常迅速另一方面也表明经基自由基对有机物氧化的选择性很小,一般的有机物都可以氧化。(3)经基自由基具有很高的电负性或亲电性。其电子亲和能为5.693/10,J·mol一’[9],很容易进攻高,、、电子云密度点这决定了Fenton试剂在处理含硝基磺酸基氯基等电子密度高的有机物的氧化方面具有独[

8、’。〕,S,,。特优势而这些物质的BoD/c0D的值小生物化学方法很难将其降解一般化学氧化法也难以凑效,。因此Fenton试剂弥补了这个方面的不足具有很大的潜力”,,。(4)处理效率较高[〕处理过程中不引人其他杂质不会产