芬顿在污水处理中的应用现状及发展趋势

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1、芬顿在污水处理中的应用现状及发展趋势摘要：近年来，我国化工行业发展迅速，化工企业生产过程中都会产生大量的有毒有害且难降解的工业废水，其引起的环境污染问题也越来越严重，所以寻找有效的废水处理方法越来越重要。当今废水处理方法很多，芬顿在如今污水处理中的应用有着不可取代的地位。文章主要总结了芬顿试剂法在处理煤化工废水。油田污水等方面中的应用现状，与其他污水处理方法相比，芬顿试剂法具有明显的优势。通过分析研究，笔者认为芬顿在未来废水处理中有更为广阔的发展空间和应用前景。中国1/vie　　关键词：芬顿试剂；煤化工废水；油田污水；污水处理　　污染问题是全球性的问题。在中国，近年

2、来随着工农业的迅猛发展，污染与环境保护之间的矛盾日益加深，各类废弃物的种类呈现出多样性。废水的排放量不断增加，这些废水中大多含有毒有害且难生物降解的污染物，这些污染物不易去除分离。在油田化工、医药化工和煤化工等企业生产过程中也会产生大量的有毒有害且难生物降解的工业废水，严重制约了我国煤炭资源开发的潜力和煤化工产业的发展，所以通过有效技术手段降低实现废水达标排放，显得越来越重要[1]。　　1芬顿试剂在工业废水处理中的应用现状　　法国化学家FentonHJ在1893年发现，在酸性条件下，过氧化（H2O2）与二价铁离子Fe的混合溶液具有强氧化性，2H++C4H6O6+2F

3、e2++6H2O2→4CO2+10H2O+2Fe3+，后人为了纪念这一发现，将Fe2+/H2O2命名为Fenton试剂（芬顿试剂），芬顿试剂介导的反应称为芬顿反应[2]。Fenton是反应为数不多的以人名命名的无机化学反应之一。直到进入20世纪70年代，芬顿试剂才在环境化学中找到了它的位置。具有去除难降解有机污染物的高能力的芬顿试剂，在含油废水、印染废水、焦化废水、含酚废水、二苯胺废、水含硝基苯废水等废水处理中体现了很广泛的应用。　　采用芬顿试剂处理工业废水既可独立地进行，直至达到排放标准，也可以在其他方法（如生化法）处理前作预处理，或在处理后进行精处理，最终达到排

4、放标准。综述文献[3]可知用芬顿试剂处理工业废水有许多优点，一是反应在酸性的环境中，常温常压下即可反应，芬顿试剂反应启动快，反应条件温和；二是反应设备简单、能耗消耗小，经济性好。芬顿试剂氧化性强，反应过程中可以将污染物彻底地无害化，环保且无污染，氧化剂H2O2参加反应后的剩余物自行分解，同时芬顿试剂也是良好的絮凝剂。芬顿试剂在处理各种工业废水中，其反应条件差别很小[3]，这就方便了芬顿试剂在工业中的推广与应用。　　2芬顿在处理煤化工废水中的应用　　在我国煤化工产业所带来的环境问题日益严峻，环境污染问题已经成为制约我国煤化工行业的瓶颈。在我国，有些地区煤炭资源丰富，然

5、而该地区水资源却很匮乏，例如有些地区的煤炭占有量超过了我国煤炭资源总量的九成以上，而该地区的水资源总量却仅为全国水资源总量的五分之一。此外，水资源总体匮乏，使得当地诸多水资源问题的出现，如不合理利用与严重污染等。煤炭由很多物质构成，成分十分复杂，含有很多有毒有害物质，如组分中的含S、Cl、N等元素的物质，因此在开发使用煤炭资源时，难免产生许多不利于环境保护的因素。此外，煤化工产业废水量大，生产环节多。极易产生大量的污染物质，并且很多污染物是有毒有害难降解的物质，极易造成重大的环境安全事故。　　2.1煤化工废水的来源与国内外处理现状　　煤化工生产工艺流程十分复杂，废水

6、基本来自各生产环节中产生的废水，液化废水、气化废水和焦化废水是废水的主要来源。目前，国内外煤化工废水处理主要为三级处理模式。一级物化预处理，主要采用萃取脱芬、水蒸气脱芬、蒸氨、气浮、隔油、混凝沉淀等方法。　　对于煤化工废水的二级生化处理，目前国内外主要采用多级好氧生物工艺或缺氧-好氧生物工艺处理，主要方法有三种，分别为好氧生物处理法、厌氧生物处理法和厌氧-好氧联合处理法。由于水中含有某些难生物降解物质，所以生化处理污水的效果并不理想。　　2.2芬顿氧化处理煤化工废水　　芬顿氧化反应即为H2O2/Fe2+诱导产生羟基自由基的反应。此高级氧化反应应用较为广泛，芬顿氧化法

7、具有吸附性好，反应简单快速、可与杂质物质絮凝等特点，对芳烃类、酚类、芳胺类等难降解的有机废水效果较好。H2O2/Fe2+体系氧化主要依靠链反应催化生成的羟基自由基，在当前污水处理中，已知应用最强的氧化剂是OH・。芬顿试剂反应产生的OH・自由基具有重要性质，OH・自由基反应氧化性强，OH・自由基反应选择性小，H2O2分解成OH・自由基的反应极为迅速，可以氧化多数有机物。与传统污水处理方法相比，OH・自由基能够氧化绝大多数有机物，并且可以使整个链反应顺利进行，因此芬顿氧化法对去除传统煤化工废水中难以去除的难降解有机物具有明显的优势。此外芬顿试剂也是十分常见的试剂，因