芬頓氧化技術在廢水處理中的分析與研究

章鵬鵬

（華北理工大學化學工程學院 河北唐山 063009）

簡單的物化處理污水手段，降解和轉化污染物不是很徹底，但利用生物法，因為生物降解時可能會產生有毒有害污染物的緣故，所以此方法，一般很難進展順利達到標準，而高級氧化法可把它直截了當的礦化，抑或經由過氧化，借此來提升污染物的可生化特性，已經得到了廣大學者的研究。

1 芬頓氧化法的機理分析

1.1 芬頓試劑羥基自由基反應機理

芬頓氧化技術，它使用的芬頓試劑其中一個特點，就是它有很強的氧化效果，研究者借助順磁共振(ESR）的手段，分析了芬頓反應中生成的氧化劑碎片的特點，能得到·OH特征信號，據此得到了高能的自由基的產生機理以及氧化劑的生成原理，產生的OH·的電極電位很高，其有很強的氧化能力，它不但把共軛體系結構氧化進而破壞，它還可以把有機物分子最終變為CO2和水等。

1.2 芬頓試劑氧化有機物的反應機理

芬頓氧化，即采用它自身的羥基自由基特點也就是超強氧化性，可以對降解較難的物質實現深層次的氧化，有機污染物RH首先與體系內部的羥基自由基(·OH）發生作用變成游離基R·，進一步發生反應被氧化得到CO2和H2O，最終，有機污染物能達到講解。

2 芬頓氧化技術分類

借助標準的芬頓試劑，加上變化和耦合反應的前提，可以獲得很多類芬頓試劑法，這些方法與芬頓試劑原理大致相同。

2.1 電—芬頓法

電—芬頓法，通過組成微小原電池，經過電化學處理，這樣可以自動化地生成Fenton試劑，即經由陽極噴出氧氣，使得氧氣還原并補充H2O2，亞鐵離子的生成過程是，在溶液中加亞鐵鹽、鐵犧牲進去充當陽極，抑或于酸性溶液中倒入鐵屑來得到。

2.2 光—芬頓法

光—芬頓法，它的原理是，把氧化劑或者催化劑，要么是與復色太陽光要么是與單色紫外光輻射(UV）混合在一起發生反應的方法。其原理即基于普通的Fenton法，發生光激發化學反應，得到更多的羥基自由基·OH，亞鐵離子的循環作用效率得到提升，污染物因此降解。

2.3 微波—芬頓法

微波可以使磁性物質發生“熱點”，能減小反應物的活化能，污染物因此降解，反應比較快速、效率比較高，很難產生二次污染。

2.4 超聲波—芬頓法

超聲降解處于溫和環境中，它的降解的效率高，它的范圍廣，可單用，抑或跟其他的水處理技術在一起使用。

3 芬頓氧化在廢水處理中的應用現狀研究

3.1 焦化廢水

焦化廢水，典型的有毒而且降解難度大的廢水，它的有機污染物成分復雜，常見的生化處理，不能成功去除，焦化廢水排放到大氣中，但是很難達標。焦化廢水常常利用預處理或深度處理技術之后達標，芬頓催化氧化，和其組合工藝凈化焦化廢水的運用會得到大力推廣使用。

3.2 印染廢水

印染廢水，其成分繁多、降解難度大的有機物的含量高，并且其色度高、其毒副作用大、其可生化性不好。但生成·OH有強氧化特點，可以使生物降解程度由難變易，其能破壞染料的發色抑或助色基團，所以這種方法大范圍用于凈化印染廢水的工作中。

3.3 農藥廢水

農藥廢水，它是一類高濃度的有毒的有機廢水，其生物降解難度大，其有濃度高、色度深、毒害作用大、污染物的組成成分繁雜等特點。借助Fenton對除草劑惡草酮開展研究。研究發現，黑暗條件中，Fe3+和H2O2的濃度分別是3和100M的情況下，經由5h Fenton試劑的光催化處理之后，惡草酮的去除率最高可達98.4%。

3.4 化工廢水

化工廢水中往往里面有氯代苯類等毒性物質較多，往往毒性較強，致癌性也較強，它是典型的降解難度大的工業中產生的有機廢水。利用Fenton－絮凝法來對化工綜合廢水進行分析。這可以為后續生化處理提供有利條件。

3.5 制藥廢水

制藥廢水的特點是有機污染物的濃度高，毒性大，往往存在很多生物抑制劑，因此生物降解的難度比較大。根據醫藥化工產生的廢水污染物的獨有特征，高含氮廢水沉淀法進行預先處理，綜合廢水中的一些處理工藝，而且把握對應的設施技術標準。

4 結語

Fenton試劑，作為一種強氧化劑，其活性高、而且反應速率快、它的反應條件要求溫和，適用范圍廣，在難降解污染物處理中降解處理迅速，其有較大的使用范圍，即可以提升廢水的可生化性，在處理系統的終端開展深度處理，能夠讓外排的廢水的水質可以達到排放的標準水平。隨著研究的不斷加深，Fenton氧化法不斷改進后，會得到更加廣泛的使用。

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