环保工艺之——高级氧化技术（七）

二、试剂氧化法

1、Fenton试剂处理法

（1）原理：Fenton试剂为常用的催化试剂，它是由亚铁盐和过氧化物组成，当PH值足够低时，铁离子作用于过氧化氢生成羟基自由基,并引发更多的自由基,进攻有机物分子内键,达到将有机物完全无机化或裂解为小分子的目的。Fenton试剂在水处理中的作用主要包括对有机物的氧化和混凝两种作用。它能有效去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物。随着研究的深入，又把紫外光（UV）、草酸盐（C2O42-）等引入Fenton试剂中，使其氧化能力大大加强。以TiO2为催化剂，9W低压汞灯为光源，用Fenton试剂对制药废水进行处理，取得了脱色率100%，COD去除率92.3%的效果，且硝基苯类化合物从8.05 mg/L降至0.41 mg/L。

其他催化试剂还有H2O2/O3，它是饮用水应用领域应用最广泛得高级氧化技术，因为只需要向臭氧发生器中加入过氧化氢即可。臭氧本身具有极强得氧化性，能去除大量得有机物，但对某些卤代烃及农药等有机物得氧化效果较差，将臭氧和过氧化氢结合使用可大大提高氧化效率，它的主要特点是在浊度较高得水中仍然运行良好。

H2O2/O3投加比，H2O2/O3相互作用产生氢氧自由基（OH·）H2O2+2O3→2OH-+3O2，当H2O2/O3的比值为0.5时，产生的氢氧自由基最多，此时其氧化效率最高，如果H2O2/O3的比值大于0.5，多余的H2O2会作为的OH·受体，使OH·的浓度减少，然而在实际中，当H2O2/O3的比值为0.5时，其氧化效率未必最高。污水中其他粒子的存在可能会影响其氧化效率，具体投加量需通过实际试验确定。

（2）特点：Fenton 氧化法处理难降解的有机废水时,具有一般化学氧化法无法比拟的优点,用少量Fenton 试剂对工业废水进行预处理,使废水中的难降解有机物发生部分氧化,改变它们可生化性、溶解性和混凝性能,利于后续处理。一些工业废水经物化、生化处理后,水中仍残留少量的生物难降的有机物,当水质不能满足排放要求时,可采用Fenton 法对其进行深度处理。

（3）Fenton法处理工艺条件影响

Fenton试剂反应得主要参数包括：

A. 溶液得pH值（操作时pH值不能过高（2～4）），

B. 停留时间（反应时间4-6h,搅拌时间为1h,静置时间为5h。），

C. 温度，

D. 过氧化氢及亚铁离子浓度。

（4）Fe²⁺投加量对处理效果的影响：投加H2O2 (30% ) 0. 5mL进行实验。随着Fe²⁺增大, COD去除率逐渐增大,但当Fe2+增加到一定程度后, COD去除率反而出现下降的趋势。出现这种现象的原因是，Fe2+低时,增加Fe2+有利于加快催化反应;但是Fe2+过高时,反应开始产生的大量·OH和H2O2反应,造成两者的浪费。另外,过多的Fe2+会被氧化为Fe3+ ,消耗氧化剂而使出水COD增高。Fe2+的最佳投加量为6mL。Fe2 + + H2O2 →Fe3+ + ·OH +OH-·OH + H2O2 →H2O + ·OH2Fe2 + + ·OH→Fe3 + +OH-