Fenton反應(yīng)生成原理（Fenton反應(yīng)體系介紹）
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芬頓氧化法可作為廢水生化處理前的預(yù)處理工藝，也可作為廢水生化處理后的深度處理工藝。
芬頓氧化法主要適用于含難降解有機(jī)物廢水的處理，如造紙工業(yè)廢水、染整工業(yè)廢水、煤化工廢水、石油化工廢水、精細(xì)化工廢水、發(fā)酵工業(yè)廢水、垃圾滲濾液等廢水及工業(yè)園區(qū)集中廢水處理廠(chǎng)廢水等的處理。
一、芬頓反應(yīng)原理
1893年,化學(xué)家Fenton HJ發(fā)現(xiàn)，過(guò)氧化氫(H2O2)與二價(jià)鐵離子的混合溶液具有強(qiáng)氧化性，可以將當(dāng)時(shí)很多已知的有機(jī)化合物如羧酸、醇、酯類(lèi)氧化為無(wú)機(jī)態(tài)，氧化效果十分顯著。但此后半個(gè)多世紀(jì)中，這種氧化性試劑卻因?yàn)檠趸詷O強(qiáng)沒(méi)有被太多重視。但進(jìn)入20世紀(jì)70年代，芬頓試劑在環(huán)境化學(xué)中找到了它的位置，具有去除難降解有機(jī)污染物的高能力的芬頓試劑，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(xiàn)了很廣泛的應(yīng)用。當(dāng)芬頓發(fā)現(xiàn)芬頓試劑時(shí)，尚不清楚過(guò)氧化氫與二價(jià)鐵離子反應(yīng)到底生成了什么氧化劑具有如此強(qiáng)的氧化能力。二十多年后，有人假設(shè)可能反應(yīng)中產(chǎn)生了羥基自由基，否則，氧化性不會(huì)有如此強(qiáng)。因此，以后人們采用了一個(gè)較廣泛引用的化學(xué)反應(yīng)方程式來(lái)描述芬頓試劑中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)：
Fe2++H2O2→Fe3++（OH）-+OH?
芬頓氧化法是在酸性條件下，H2O2在Fe2+存在下生成強(qiáng)氧化能力的羥基自由基(?OH），并引發(fā)更多的其他活性氧，以實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)物的降解,其氧化過(guò)程為鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。其中以?OH產(chǎn)生為鏈的開(kāi)始，而其他活性氧和反應(yīng)中間體構(gòu)成了鏈的節(jié)點(diǎn)，各活性氧被消耗，反應(yīng)鏈終止。其反應(yīng)機(jī)理較為復(fù)雜,這些活性氧僅供有機(jī)分子并使其礦化為CO2和H2O等無(wú)機(jī)物。從而使Fenton氧化法成為重要的高級(jí)氧化技術(shù)之一。
二、進(jìn)水水質(zhì)要求
1.芬頓氧化法的進(jìn)水應(yīng)符合以下條件：
a）在酸性條件下易產(chǎn)生有毒有害氣體的污染物（如硫離子、氰根離子等）不應(yīng)進(jìn)入芬頓氧化工藝單元；
b）進(jìn)水中懸浮物含量宜小于200 mg/L；
c）應(yīng)控制進(jìn)水中Cl-、H2PO-、HCO3-、油類(lèi)和其他影響芬頓氧化反應(yīng)的無(wú)機(jī)離子或污染物濃度，其限制濃度應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定。
2.芬頓氧化法進(jìn)水不符合條件時(shí)
應(yīng)根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)采取相應(yīng)的預(yù)處理措施：
a）芬頓氧化法用于生化處理預(yù)處理時(shí)，可設(shè)置粗、細(xì)格柵、沉砂池、沉淀池或混凝沉淀池，去除漂浮物、砂礫和懸浮物等易去除污染物；芬頓氧化法用于廢水深度處理時(shí)，宜設(shè)置混凝沉淀或/和過(guò)濾工序進(jìn)行預(yù)處理；
b）進(jìn)水中溶解性磷酸鹽濃度過(guò)高時(shí)，宜投加熟石灰，通過(guò)混凝沉淀去除部分溶解性磷酸鹽；
c）進(jìn)水中含油類(lèi)時(shí)，宜設(shè)置隔油池除油；
d）進(jìn)水中含硫離子時(shí)，應(yīng)采取化學(xué)沉淀或化學(xué)氧化法去除；進(jìn)水中含氰離子時(shí)，應(yīng)采取化學(xué)氧化法去除；
e）進(jìn)水中含有其他影響芬頓氧化反應(yīng)的物質(zhì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)水質(zhì)采取相應(yīng)的去除措施，以消除對(duì)芬頓氧化反應(yīng)的影響。
芬頓氧化法用于生化處理的預(yù)處理時(shí)，若進(jìn)水水質(zhì)水量變化較大，芬頓氧化工藝前應(yīng)設(shè)置調(diào)節(jié)池。
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