Fenton处理效率的影响因素.doc

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1、Fenton处理效率的影响因素编辑pH值　　因为Fe在溶液中的存在形式受制于溶液的pH值，所以Fenton试剂只在酸性条件下发生作用，在中性和碱性环境中，Fe不能催化H202产生·OH。研究者普遍认为，当pH值在2～4范围内时，氧化废水处理效果较好，最佳效果出现在pH=3时。Lin和Peng[10]在采用Fenton试剂处理纺织废水时发现，当pH值增加并超过3时，废水中的COD迅速升高，从而得到最优点pH=3。在该条件下，COD的去除率达到80%。　　Casero将Fenton试剂运用于芳香胺废水处理时发现，O-联茴香胺转化成开环有机物的过程与起始pH值无关。反应完全后，

2、废水的pH值比起始pH值有所下降，原因可能是Fenton反应产物Fe水解使pH值下降。同时，Fenton试剂在较宽的pH值范围都能降解有机物，这就避免了对废水的缓冲。试剂配比在Fenton反应中，Fe起到催化剂的作用，是催化H202产生自由基的必要条件。在无Fe条件下，H202难于分解产生自由基。当Fe浓度很低时，反应(1)速度很慢，自由基的产生量小，产生速度慢，整个过程受到限制。当Fe浓度过高时，会将H202还原且被氧化成Fe，造成色度增加。J.Yoon研究了不同[Fe]/[H202 ]比值对反应的影响。在[Fe]/[H202]=2环境中，当有机物不存在时，Fe在几秒内

3、消耗完。有机物存在时，Fe的消耗大大受到限制。但不管有机物存在与否，H202都在反应开始的几秒内被完全消耗。这表明，在高[Fe]/[H202 ]比值条件下，消耗H202产生·OH自由基的过程在几秒内进行完毕。在[Fe2+]/[H202 ]=1环境中，当有机物不存在时，H202的消耗在反应刚开始时消耗迅速，随后消耗速度缓慢。有机物存在时，H202 的消耗在反应刚开始时非常迅速，随后完全停止。但不管有机物存在与否，Fe在反应刚开始后不久就被完全消耗。因此，反应开始时加入的Fe在90min内不能使H202消耗完。在[Fe]/[H202 ]≤1条件下，和[Fe]/[H202 ]=

4、1时一样，Fe在反应刚开始后不久就被完全消耗，但H202 被完全消耗的时间更长。反应温度根据反应动力学原理，随着温度的增加，反应速度加快。但对于Fenton试剂这样的复杂反映体系，温度升高，不仅加速正反应的进行，也加速副反应。因此，温度对Fenton试剂处理废水的影响复杂。适当的温度可以激活·OH自由基，温度过高会使H202分解成H2O和O2。Sheng[8]用Fenton试剂处理退浆废水时发现，最佳的反应温度出现在30℃，低于该温度出水的COD迅速升高。这可能是由FeSO4/H202的反应缓慢造成的。温度高于30℃时，由于H202分解带来的不良影响，COD去除率增加缓慢

5、。Basu和Somnath用Fenton试剂处理三氯苯酚时发现，温度低于60℃时，温度低反应出现正效果，高于60℃时，不利于反应的进行。以上研究者得出不同结果，可能是由于废水成分不同造成的。投加方式正如前面所提，Fenton试剂在不同的Fe/H202比值下具有不同的处理功能。FeSO4大于H202时，Fenton试剂具有化学絮凝作用。当后者大于前者时，Fenton试剂具有化学氧化功能。因此，将整个反应过程分为两步进行，两步中考察不同的侧重点，可能具有实际意义。有关实验将Fenton试剂的一次投加(FeSO4/H202比值为400/1000)和二次投加(FeSO4/H202

6、 比值为300/100，100/900)进行比较，结果发现，尽管反应进行到第二步时，COD的去除率仍有累积效应。但总的去除率并没有明显的提高。动力学影响Fenton试剂化学氧化过程可用m级反应动力学模型表示；　　ShengH.Lin的研究发现，实验结果能很好的用一级反应动力学模型表达。反应速率常数和温度、FeSO4 和H202 的初始浓度有关，而且和H202 比较起来，Fenton氧化对FeSO4的依赖更大。此外，影响Fenton试剂处理程度的因素还有诸如有机物的浓度、停留时间、压力等，因此，在工程实践中需要综合考虑多种因素以确定最佳的处理工艺，才能取得良好的经济运行效果

7、。废水处理中的应用编辑处理染料废水纺织印染废水的组成复杂，是一种难降解的有机废水，如何对其进行无害化处理一直受到研究者的关注。采用Fenton氧化技术处理印染废水具有高效、低耗、无二次污染的优点。叶招莲和陈育红采用Fenton氧化针对酸性大红染料模拟废水进行了处理研究。研究发现H2O2与FeSO4的比值在3～6（质量比）之间时COD的降解率最高。顾平等对Fenton试剂处理活性黑KBR染料废水进行了研究。研究结果表明，当染料浓度为400mg/L，双氧水投量为0.4ml/L，硫酸亚铁投量为300mg/L时，脱色率能达到96%，C