Fenton氧化法及在废水处理中的应用.doc

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1、..Fenton氧化法及在废水处理中的应用摘要：本文介绍了Fenton法及类Fenton法的作用机理，以及使用Fenton试剂处理废水时的影响因素。以及Fenton法和其他技术（生物法、混凝法、吸附法）的联用。并且介绍了这些技术的应用情况。关键词：Fenton法；类Fenton法；联用技术；废水处理Abstract:ThispaperdescribesthemechanismbyFentonandFenton-law,aswellasfactorsaffectingtheuseoftreatedwastewate

2、rwhenFenton'sreagent.AndFentonmethodandothertechniques(biological,coagulation,adsorptionmethod)combined.Anditdescribestheapplicationofthesetechnologies.Keywords:Fentonreagent；Fenton-likesystem；combinedtreatmenttechnique；wastewatertreatment1.引言高级氧化技术(AOPs)是指能够

3、利用光、声、电、磁等物理和化学过程产生的高活性中间体·OH，快速矿化污染物或提高其可生化性的一项技术，其具有适用围广、反应速率快、氧化能力强的特点，在处理印染、农药、制药废水和垃圾渗滤液等高毒性、难降解废水方面具有很大的优势。高级氧化技术主要分为Fenton氧化法、光催化氧化法、臭氧氧化法、超声氧化法、湿式氧化法和超临界水氧化法等几类[1]。Fenton氧化法相对于其他几种高级氧化法具有反应条件温和、设备及操作简单、处理费用相对较低、适用围广等优点，并且其技术比较成熟，已成功运用于多种工业废水的处理。2.Fent

4、on氧化法机理及其影响因素2.1Fenton试剂简介[2]1894年，法国科学家H.J.H.Fenton发现H2O2在Fe2+催化作用下具有氧化多种有机物的能力，后人为纪念他将亚铁盐和H2O2的组合称为Fenton试剂。Fenton试剂中Fe2+作为同质催化剂，而过氧化氢具有强氧化能力。特别适用于处理高浓度、难降解、毒性大的有机废水。人们发现这个混合系统能够表现出如此强大的氧化性是因为Fe2+的存在有利于过氧化氢分解产生出·OH优质范文..的缘故，为进一步提高对有机物的去除效果，以标准Fenton试剂为基础，能够

5、改变和偶合反应条件，可以得到一系列机理相似的类Fenton试剂。2.2普通Fenton试剂反应机理2.2.1自由基原理Fenton试剂的催化机理，目前得到公认的是Fenton试剂能够通过催化分解产生羟基自由基（·OH）进攻有机物分子，并使其氧化为CO2、H2O等无机物质。在此体系中·OH实际上是氧化剂反应，反应式如下：标准Fenton试剂是由H2O2与Fe2+组成的混合体系，标准体系中·OH的引发，消耗及反应链终止的反应机理可归纳如下[2]：(1)(2)(3)(4)(5)(6)整个体系的反应十分复杂，其关键是通过

6、Fe2+在反应中起激发和传递作用，使链反应能持续进行直至H2O2耗尽。以上链反应产生的羟基自由基具有如下重要性质[3]。（1）氧化能力强。羟基自由基的氧化还原电位为2.8V，仅次于氟（2.87V），这意味着其氧化能力远远超过普通的化学氧化剂，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）过氧化氢分解成羟基自由基的速度很快，氧化速率也较高。羟基自由基与不同有机物的反应速率常数相差很小，反应异常迅速。另一方面，也表明羟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）羟基自

7、由基具有很高的电负性或亲电性。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特优势。（4）羟基自由基还具有加成作用。当有碳碳双键存在时，除非被进攻的分子具有高度活泼的碳氢键，否则将发生加成反应。2.2.2絮凝作用机理[4]优质范文..Fenton试剂在对一些实际废水处理过程中存在的现象有时候难以用羟基自由基机理解释。Walling和Kato的研究指出，Fenton试剂在处理有机废水时会发生反应产生铁水络合物，证明了Fenton试剂具有的絮凝功能。有研究表明，Fenton试剂

8、所具有的这种絮凝/沉淀功能是Fenton试剂降解COD的重要组成部分。可以看出利用Fenton试剂处理废水所取得的较好的处理效果，并不是单纯的因为羟基自由基的作用，这种絮凝/沉降功能同样起到了重要的作用。2.3Fenton法类型2.3.1光-Fenton法普通Fenton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