芬頓法處理工藝及其影響因素

1、芬頓法處理工藝及其影響因素芬頓法處理工藝及其影響因素1處理工藝處理工藝1.1芬頓氧化法概述芬頓氧化法概述芬頓法的實質是二價鐵離子(Fe2)、和雙氧水之間的鏈反應催化生成羥基自由基，具有較強的氧化能力，其氧化電位僅次于氟，高達2.80V。無機化學反應過程是，過氧化氫(H2O2)與二價鐵離子(Fe2)的混合溶液將很多已知的有機化合物如羧酸、醇、酯類氧化為無機態。另外羥基自由基具有很高的電負性或親電性，其電子親和能高達569.3kJ具有很強的

2、加成反應特性，因而Fenton反應具有去除難降解有機污染物的高能力，在印染廢水、含油廢水、含酚廢水、焦化廢水、含硝基苯廢水、二苯胺廢水等廢水處理中體現了很廣泛的應用。1.2氧化機理氧化機理芬頓氧化法是在酸性條件下，H2O2在Fe2存在下生成強氧化能力的羥基自由基(OH)，并引發更多的其他活性氧，以實現對有機物的降解其氧化過程為鏈式反應。其中以OH產生為鏈的開始，而其他活性氧和反應中間體構成了鏈的節點，各活性氧被消耗，反應鏈終止。其反應機

3、理較為復雜這些活性氧僅供有機分子并使其礦化為CO2和H2O等無機物。從而使Fenton氧化法成為重要的高級氧化技術之一。當芬頓發現芬頓試劑時，尚不清楚過氧化氫與二價鐵離子反應到底生成了什么氧化劑具有如此強的氧化能力。二十多年后，有人假設可能反應中產生了羥基自由基，否則，氧化性不會有如此強。因此，以后人們采用了一個較廣泛引用的化學反應方程式來描述芬頓試劑中發生的化學反應：Fe2H2O2→Fe3OHOH?①從上式可以看出，1mol的H2O2

4、與1mol的Fe2反應后生成1mol的Fe3，同時伴隨生成1mol的OH外加1mol的羥基自由基。正是羥基自由基的存在，使得芬頓試劑具有強的氧化能力。據計算在pH=4的溶液中，?OH自由基的氧化電勢高達2.73V。在自然界中，氧化能力在溶液中僅次于氟氣。因此，持久性有機物，特別是通常的試劑難以氧化的芳香類化合物及一些雜環類化合物，在芬頓試劑面前全部被無選擇氧化降解掉。1975年美國著名環境化學家WallingC系統研究了芬頓試劑中各類自

5、由基的種類及Fe在Fenton試劑中扮演的角色，得出如下化學反應方程：H2O2Fe2→Fe3O2?2H②O2Fe2→Fe3O2?③可以看出芬頓試劑中除了產生1mol的OH?自由基外還伴隨著生成1mol的過氧自由基O2?但是過氧自由基的氧化電勢只有1.3V左右，所以，在芬頓試劑中起主要氧化作用的是OH?自由基。1.3Fenton系統工藝流程簡述系統工藝流程簡述在二沉池出水井用Fenton供料泵送至Fenton氧化塔，將廢水中難以降解的裂，

6、從而生成小分子的產物。2.4過氧化氫與催化劑投加量過氧化氫與催化劑投加量芬頓工藝在處理廢水時需要判斷藥劑投加量及經濟性。H2O2的投加量大，廢水COD的去除率會有所提高，但是當H2O2投加量增加到一定程度后，COD的去除率會慢慢下降。因為在芬頓反應中H2O2投加量增加，OH的產量會增加，則COD的去除率會升高，但是當H2O2的濃度過高時，雙氧水會發生分解，并不產生羥基自由基。催化劑的投加量也有與雙氧水投加量相同的情況，一般情況下，增加F