这22个芬顿常见问题，能解决你工作中98%的难题

1、芬顿（Fenton）名字的由来是什么？       

1894年法国科学家Fenton发现酸性溶液中Fe ²⁺ 和H ₂ O ₂ 同时存在时可以有效地降解酒石酸，为了纪念这位科学家，后人将酸性条件下使用过氧化氢与亚铁盐试剂的体系称为芬顿试剂。    

芬顿体系所产生的中间态活性物种羟基自由基 ·OH跟其它氧化剂相比，具有更高的氧化电极电位，即具有更强的氧化能力。

 

芬顿氧化过程主要被研究者划分为四个阶段：调节溶液的pH3~4、发生氧化反应、中和溶液至pH值7~8、絮凝沉淀。

 

1991年，Zepp和Faust-Hogle将紫外光引入到芬顿反应中，其原理是在光照条件下H ₂ O ₂ 产生具有强氧化性的·OH，同时，亚铁离子Fe ²⁺ 可部分转化成铁离子Fe ³⁺ ，并进一步水解生成羟基化Fe(OH) ²⁺ 。在光照作用下，Fe(OH) ²⁺ 又可以转化成Fe ²⁺ ，同时生成·OH。

UV/Fenton法具有如下的优点： 1）可降低Fe ²⁺ 或Fe ³⁺ 的用量，H ₂ O ₂ 的利用率较高；2）紫外光和亚铁离子对H ₂ O ₂ 催化分解存在着协同效应，即H ₂ O ₂ 的分解速率大于Fe ²⁺ 或紫外光催化H ₂ O ₂ 分解速率的简单加和；3）此系统可使有机物矿化程度更充分；4）有机物在紫外线作用下也可部分降解。

Electro/Fenton是利用电化学法产生的H ₂ O ₂ 和Fe ²⁺ 作为芬顿试剂的持续来源，两者产生后立即作用而生成具有高度活性的羟基自由基·OH，使有机物得到降解，其实质就是在电解过程中直接生成芬顿试剂。

Electro/Fenton有以下优点： 1）自动产生H ₂ O ₂ 的机制比较完善；2）H ₂ O ₂ 利用率高；3）除了羟基自由基的氧化作用外，还有阳极氧化、电极吸附、电混凝作用等可以达到对有机物的降解。

超声波/芬顿是在高频声波协同作用下，使水分子和溶解在水中的O ₂ 分子化学键打开进而发生裂解，生成大量·OH和过氧化羟基自由基·OOH等高活性自由基团，从而提高有机污染物矿化效率。

1）超声热解或超声空化能够产生自由基，进而氧化降解有机物；

微波/芬顿法主要通过微波辅助手段降低反应物活化能，使有机污染物降解。

微波诱导氧化的特点是 处理速度快、氧化彻底、无二次污染、占地面积小、基建费用低等 ，故在水处理领域有广阔的应用前景。

1）pH： 当pH过高时，会抑制羟基自由基·OH的产生；而当pH过低时，会破坏了Fe ²⁺ 与Fe ³⁺ 之间的转换平衡，影响催化反应的进行，从而降低了COD _cr 的去除率，不利于氧化反应的进行。

硫酸亚铁需要先投加，然后在投加双氧水，原因是节省药剂使用量。 同时投加，在有限空间内双氧水瞬间与大量的二价铁反应，反应过程中产生的能量也会使大量双氧水被自耗。应该先将硫酸亚铁与原水混匀后在将带有均匀二价铁的废水流入双氧水投加池中。

正常情况下，药剂投加量与投加比例需根据原水水质不同由试验确定。但在缺乏试验数据的情况下，建议投加浓度参考：

1）进入芬顿氧化工艺的污废水水质水量应保持稳定， 当进水水质水量波动较大时，应设置调节设施。

1）进水水质调试： 当进水的pH过高或过低时，应加入酸或碱调节进水pH，以满足芬顿工艺要求；当进水的温度过低，应适当增加芬顿试剂的投加量；当进水的污染物浓度过高、难以降解时，应考虑应考虑多级芬顿氧化，或前置预处理装置，先降解或资源回收部分有机物，以利后续芬顿氧化处理；当进水中悬浮物含量较高时，需要进行预处理加以去除。

1） 芬顿工艺建设规模由设计处理水量决定 。如处理规模较小可采用经过防腐蚀处理的钢制罐体，如处理规模较大可采用经过防腐蚀处理的钢砼池体。

V=Q·T

1）硫酸亚铁与双氧水的投加顺序导致的。 调节pH值后，必须先进行硫酸亚铁的投加，让其与废水进行充分水解析出二价铁离子后再加入双氧水进行氧化生成自由基，这样则不会造成双氧水的浪费，且双氧水过多的先进行投加会导致废水发黑，沉淀池会产生气泡，也会致使COD不降反高。

1）废水中有机物浓度太高，有机物浓度高，药剂增加也会使氧气增加夹带悬浮物形成气泡。

从运行管理角度来看 ，对于芬顿氧化技术，不需要高温高压，设备简单，但是使用的药剂种类 多，反应条件苛刻、对设备的防腐要求高，反应后会产生铁泥，增加处理成本；

1） 适量的芬顿试剂可有效提高污泥脱水性能，大幅降低WC（污泥滤饼含水率）和CST（毛细吸水时间） 。当然，芬顿试剂投加量过高会对污泥脱水效果产生不利影响，导致WC升高。