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1、微电解-Fenton氧化的反应机理研究与应用进展摘要铁炭微电解法与芬顿氧化法由于试剂具有较高的氧化性,具有较高的去除难降解有机污染物的能力。近20-30年来在工业废水预处理方面被广泛应用，特别是对于单独的机理研究的特别深入，但是对于二者是否有协同作用没能深入研究，本文章介绍下分别介绍下微电解的反应机理、及芬顿的氧化机理、病概述下两者联用在有机废水处理中的应用进展关键词：微电解、芬顿法、氧化机理、废水处理1引言我国大部分地区水资源短缺问题已成为人们所关注的焦点，而对于工业水回用是主要途径，因此对于工业废水的处理成为亟待的问题，由于工业废水具有以下特点：高盐度
2、，高COD以及色度属于难降解的废水处理范畴，环境化学家们不久就发现，已沉寂了半个多世纪的芬顿试剂和微电解法，其工艺简单、操作方便且可达到“以废治废”的目的,近年来受到广泛重在氧化降解持久性有机污染物方面有独特的优势。不久用于氧化降解持久性有机物的报道便不断出现。到目前作为废水预处理主流方法，微电解-Fenton联用工艺的应用范围正在不断扩展。2、微电解法原理微电解法是利用铁屑和炭粒构成原电池，通过微电场作用使带电胶粒脱稳聚集而沉降，并且新生态Fe2+和［H］与废水中许多组分发生还原作用，破坏有机污染物的发色或助色基团而使废水脱色，本质利用金属腐蚀原理,形成
3、原电池对废水进行处理的良好工艺,又称为内电解法、零价铁法、铁屑过滤法、铁碳法,是一项被广泛研究与应用的废水处理技术。因其工艺简单、操作方便且可达到“以废治废”的目的,近年来受到广泛重，但是,大量研究结果表明,该法在应用中存在诸多缺陷；运行一段时间后由于铁的腐蚀,容易出现结块和沟流,使处理效果降低;同时铁屑表面会生成一层金属氧化物和氢氧化物膜,致使铁屑钝化,进而导致微电解过程中断,影响处理效果。当将铁屑和碳颗粒浸没在酸性废水中时，由于铁和碳之间的电极电位差，废水中会形成无数个微原电池。其中电位低的铁成为阳极，电位高的碳成为阴极，在酸性充氧条件下发生电化学反应
4、，其反应过程如下：阳极(Fe):Fe-2e→Fe2+,阴极(C):2H++2e→2[H]→H2,从反应中看出，产生的了初生态的Fe2+和原子H，它们具有高化学活性,能改变废水中许多有机物的结构和特性,使有机物发生断链、开环等作用。若有曝气，即充氧和防止铁屑板结。还会发生下面的反应： O2+4H++4e→2H2O；O2+2H2O+4e→4OH－；2Fe2++O2+4H+→2H2O+Fe3+。反应中生成的OH－是出水pH值升高的原因，而由Fe2+氧化生成的Fe3+逐渐水解生成聚合度大的Fe(OH)3胶体絮凝剂,可以有效地吸附、凝聚水中的污染物,从而增强对废水的
5、净化效果。3、微电解池作用以及运行过程中出现的问题从文献资料上看，工业废水通过铁碳池后，可以降低废水的酸度，减少中和剂的使用量；废水的可生化性显著提高；在最佳工艺条件下COD的去除率可达60％左右，有人做的实验甚至到达90％以上；色度去除率大于90%。1.铁屑结块和表面钝化问题；(可以增大铁炭比，或者将铁炭寖在溶液里，某些实验可以有效的防止钝化，可以通过曝气也可以有效的去除)2.出水返色问题：由于铁屑被氧化成Fe2+离子，又生成Fe3+，它们的水解产物Fe(OH)2和Fe(OH)3是造成返色现象的主要原因，并且未完全去除的Fe2+会在一定程度上会加剧这种“
6、返色”现象。3.产生铁泥：这个好处理，可以送往炼铁厂或者掺合制作建筑材料。补充一个问题：看了这些文献发现只有1篇提到了关于铁碳池串联，即多次微电解处理，他做的试验串联了7个。得到的结论是串联越多COD呈逐步下降趋势，但是到300mg/L时，无法进一步降低COD浓度。但是没有提到出水的pH值的变化情况4、Fenton氧化1894年，法国人H,J,HFenton发现采用Fe2+和H2O2体系能氧化多种有机物。后人为纪念他将亚铁盐和过氧化氢的组合称为Fenton试剂，它能有效氧化去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物，其实质是H2O2在Fe2+的催化作用下生
7、成具有高反应活性的羟基自由(•OH)。•OH可与大多数有机物作用使其降解，Fenton法处理有机废水，反应迅速且分解氧化彻底，因此该技术将越来越受到重视并不断完善和发展，从发展历程来看，Fenton法基本上是沿着光化学，电化学和其它方法联用三条路线向前发展的。5、Fenton处理水的类型1.普通Fenton法普通Fenton试剂法在黑暗中就能破坏有机物,具有设备投资省的优点。但其存在两个缺点：一是不能充分矿化有机物,初始物质部分转化为某些中间产物，这些中间产物或与Fe3+形成络合物，或与羟基自由基·OH的生成路线发生竞争,并可能对环境的危害更大;二是H2O
8、2的利用率不高，致使处理成本很高。2.Photo-Fenton法把
