废水处理芬顿法简析

1、芬顿法的原理

    二价铁离子能催化双氧水生成羟基自由基（·OH），具有很强的氧化性，特别适合微生物难以降解的有机物处理。水处理中调配芬顿试剂时一般使用硫酸亚铁提供铁离子，和双氧水的质量比2:1时效果最佳。即硫酸亚铁：双氧水=2:1

主要包括两个核心步骤：

·OH 的生成（链引发）
    在酸性条件下（pH≈3-4），二价铁离子（Fe??）催化过氧化氢（H?O?）分解，产生羟基自由基（·OH）。这是整个反应的驱动力。
Fe?? H?O? → Fe?? ·OH OH? （主反应）

有机物的氧化降解
产生的羟基自由基（·OH）具有极高的氧化电极电位（2.8 V），它能无选择性地攻击绝大多数有机物（R-H），通过电子转移、氢提取、羟基加成等方式，将大分子难降解有机物分解为小分子有机物，或最终矿化为二氧化碳（CO?）和水（H?O）。
·OH R-H → H?O R· → ... → CO? H?O

协同作用：混凝沉淀
反应生成的Fe??在一定pH条件下会水解生成氢氧化铁絮凝体（Fe(OH)?），该絮凝体具有良好的吸附和网捕作用，可以进一步去除水中的胶体颗粒、悬浮物以及部分被氧化后的有机物，形成污泥沉降分离。

2、工艺流程   

芬顿反应需要在酸性条件下完成，pH值最好在3.5-4.0之间，如果废水本身呈酸性最好，如果不是的话需要加酸调整至范围内，但也不能过酸否则发生诡异的反应。然后加入硫酸亚铁和双氧水，他们反应只需要40分钟，加上降解COD的时间，全过程需要1-2小时，反应之后再加碱中和pH。大致流程如下：

    重点一定要先加硫酸亚铁，让硫酸亚铁充分水解才能析出足量二价铁离子，然后再加入双氧水进行氧化生成自由基，更好的条件下采用分池添加更好。铁离子虽然深度参与反应，但本质上是催化剂，反应过后全部遗留在水里，固液分离时需要使用PAM进行絮凝，将不溶于水的氢氧化铁混入剩余污泥。理论上有多少COD就加多少双氧水，换算下来COD：H₂O₂：FeSO₄的质量浓度比为1:1:2。如果水中还原性物质比较多时就需要更多的双氧水，氧化性物质比较多时就需要更多的硫酸亚铁，建议先做下小试试验，确定具体的加药比例。

3、异常现象