fenton法在污水处理方面的研究与应用

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1、Fenton法在污水处理方面的研究与应用本文对Fenton试剂法和类Fenton试剂法进行了研究，指出了其在污水处理中的应用。关键词：本文对Fenton试剂法和类Fenton试剂法进行了研究，指出了其在污水处理中的应用。前言　　法国科学家HenryJohnHorstmanFenton，发现采用用Fe2+/H2O2体系能够有效的氧化多种有机物，后人为了纪念塔，将亚铁盐和过氧化氢的组合称为Fenton试剂。它能够用来氧化降解污染物或者废水，因其反应条件的温和、方便的操作和高效的处理等优点，在有毒、有害、难生物降解等有机废水的处理中得到了广泛的应用。一、Fenton试剂作用机理及其特

2、点　　（一）Fenton试剂作用机理　　Fenton试剂的作用机理历来有很多的争议，现在大多数学者普遍接受的是Fenton试剂羟基自由基·OH的生成，也就是说·OH生成的越多，Fenton试剂的氧化能力就越强。羟基自由基·OH是一种氧化能力极强的自由基，还具有亲电加成性能，可以将大多数的有机物氧化分解成小分子物质。整个体系的反应非常的复杂，主要是Fe2+在反应中的激发和传递作用，使反应链能够持续的进行反应，直到将H2O2耗尽才会停止反应。另外，在研究中发现，有些现象难以用羟基自由基的反应机理进行解释，进一步的研究发现，Fenton试剂在反应中会产生絮凝物，可以将反应的结果进行优

3、化，使Fenton试剂在应用中具有更好的效果。　　1964年HughREisenhauer首次使用Fenton试剂处理苯酚及烷基苯废水，开创了Fenton试剂在废水处理领域的先河，从此之后，国内外的学者对Fenton试剂的研究不断的增多，成果也不断的出现。　　（二）Fenton技术的优点　　Fenton试剂在运用中具有方面快捷的特点，其优点主要包括以下几个方面：　　1.设备简单，能量的消耗比较小，运行成本也不高。　　2.Fenton试剂反应条件温和，反应启动快，在常温下就能够进行反应，安全稳定。　　3.Fenton试剂具有非常强的氧化性，在反应的过程中可以污染物进行彻底的分解，

4、而且氧化后的剩余物能够自行分解，不需要特殊的处理就能够处理残余物。同时，铁离子水解产生的铁的氢氧化物是很好的絮凝剂，可以对养护结果进行优化。　　4.Fenton试剂的运行过程不需要特别的维护，操作简单易行，反应稳定安全。二、类Fenton法　　近年来对Fenton反应的研究，改进了其反应的条件，主要的方法包括利用不同的小分子物质促进Fenton的反应；利用可见光辐射进行协同催化，提高Fenton试剂反应的速率；与其他如电化学、超声等手段协同进行提高反应的效率。由于这些改进的技术的反应原理和Fenton试剂的反应与那里相似，而且主要采用的是Fenton试剂中充分的氧化作用，因此，

5、将这类氧化技术统称为类Fenton试剂法，归入Fenton试剂的反应研究中。铁炭一Fenton法　　铁屑微电解法的反应是基于化学原理，利用铸铁中微量的碳化铁和纯铁之间存在的氧化还原电势差，在铸铁屑内形成许多细微的原电池，纯铁作为原电池的阳极，碳化铁作为原电池的阴极，在酸性条件下，将铁碳混合物投入到电解质溶液中进行电极的反应，生成Fe2+，与Fenton试剂中的H2O2反应生成具有极强的氧化能力的羟基自由基·OH；水中的溶解氧也可以通过电解生成H2O2，在与水中的Fe2+反应生成羟基自由基。由此可见，铁屑微电解主要是通过加快羟基自由基的生成来加快Fenton试剂的反应速率，从而加

6、快其污水处理的速度和效率。　　2.光一Fenton法　　光助氧化技术是近年来发展起来的新技术，一般讲紫外光辐射和氧化剂或者是催化剂结合使用。这一方法具有利用率高、分解速度快的特点。因为在反应中，Fe2+可以再生，降低了Fe2+的用量并保持了过氧化氢的高利用率；而且紫外光和Fe2+对H2O2的催化分解具有协调作用，极大的加快了其分解的速率，远大于紫外光催化过氧化氢或者是Fe2+分解速率的相加之和。　　针对针对同相Fenton氧化法中必须在酸性条件下进行以及H2O2的利用率不高等缺点，有学者制备了负载型固相催化剂并将其应用到photo-Fenton光催化降解有机物中。以以硅胶作为载

7、体的异相Fenton试剂，在可见光辐射下能有效的催化降解燃料酸性桃红，反应的脱色率达到了百分之百，极大了增强了Fenton试剂对污水的处理能力。而且负载还可以增强催化剂的稳定性，催化剂通过简单的过滤就可以重复使用，避免了铁离子的二次污染。　　3.电一Fenton法　　电一Fenton法的实质是把用电化学法产生的Fe2+和H2O2作为Fenton试剂的，产生的H2O2机制较为完善，反应的速率更高。电一Fenton法中有机物降解的因素还有阳极氧化和电吸附等，与传统的Fenton法相比，具有很高的