芬顿试剂

芬顿试剂配比在各类废水处理中的经验总结一、芬顿氧化工艺简介芬顿（Fenton）试剂是一种化学催化氧化反应，因其具有很强的氧化能力且对反应条件要求较低、产物无二次污染常被用作一些含高浓度、难降解有机物废水的处理工艺，业界也称之为芬顿氧化法。

芬顿试剂的原理是二价铁离子（Fe2+）和过氧化氢（H2O2）的链反应生成烃基自由基（OH），OH自由基的氧化电位为2.8V，仅次于氟，具有超强的氧化能力，同时还具有很高的电负性或亲电性，其电子亲和力约为570KJ具有很强的加成反应特性，所以芬顿试剂可以毫无选择性的对绝大多数的有机物进行氧化分解反应，尤其是一些含有生物难降解或一般化学氧化难以分解的有机物废水的处理，芬顿试剂可以有效的氧化分解此类有机物，提高废水的可生化性，同时还具有非常明显的脱色除味效果。

所以芬顿氧化法特别适用于印染、医药、硝基苯、苯胺、有机硅、印刷线路板、焦化、垃圾渗滤液、石油化工、橡胶助剂化工以及含苯环化工类行业产生的污水的预处理或生化处理后出水的深度处理工艺。

二、影响芬顿氧化处理效果的因素决定芬顿氧化处理废水效果的因素主要有设备结构是否合理、芬顿试剂配比是否得当等，下面依次列举各因素在芬顿氧化反应中起到的作用。

1、反应设备构造芬顿氧化设备的构造应该能使废水与加入的试剂充分均匀的混合以利于芬顿反应进行的更充分全面，因加入的试剂中含有过氧化氢，而过氧化氢在化验废水水质时又能被当作COD提高废水的COD含量，所以设备的结构应保证已经加入试剂的废水从进水口进入设备内部到到达出水口流出设备时已经充分的将整个芬顿氧化过程完成，这就需要按照不同的水质、水量来确定合理的尺寸比例。

另外，由于芬顿氧化加入的试剂也是有药剂成本的，为了保证加入的药剂能与废水充分混合提高药剂的利用率和节省药剂成本，设备还应该具有合理的搅拌混合系统。

青州谭福环保经各种条件下的大量实验和在个类污水处理中的应用实践进行多次优化改良，研制出的FC型高效芬顿氧化塔具有根据水质水量确定的合理的尺寸规格、独立的曝气布水系统和药剂管道混合系统，合理的尺寸比例保证芬顿氧化在整个设备内部完成，独立的布水系统保证废水在设备内部分布更加均匀，曝气系统不仅对废水起到搅拌混合的作用还可提高废水的含氧量更加有利于芬顿反应条件，管道混合系统使药剂和废水在进入反应设备前已经充分均匀的混合提高药剂利用率减少药剂成本。

微电解塔规整填料的历史性突破-消除铁碳法板结钝化，持续微电解污水填料活性铁碳床微电解刚开始的效果很理想，特别是处理酸性的有机废水，但运行两个月后，效果急剧下降。

铁碳床纯化板结、铁泥堵塞、污泥量大都是头疼的问题，反冲洗可减缓铁泥堵塞，但解决不了效果下降问题，往往需要更换填料，而在在实际工程中更换填料工作量很大。

“目前的微电解不论是用在哪个水处理方面，都存在上述问题，因此在环保工程应用上基本是行不通，有好多公司宣传得好。

我是92年开始用这方法，证明是行不通了。

为了填装铁屑把人都累蠢了。

”我公司研究所对高浓度污水处理的预处理研究已有多年，经过公司科技人员的不断开发和研究，结合众多不同类型的高浓度污水处理的成功实践经验，开发了一系列高浓度化工污水的治理方法。

高效微电解处理污水工艺应用和微电解新型规整填料的开发就是我公司自主开发的一项新技术，特别是微电解新型规整填料是我公司正在申请中的发明专利。

传统上的微电解工艺所采用的微电解材料一般为铁屑和木碳，使用前要加酸碱活化，使用的过程中很容易钝化板结，又因为铁与碳是物理接触，之间很容易形成隔离层使微电解不能继续进行而失去作用，这导致了频繁地更换微电解材料，不但工作量大成本高还影响废水的处理效果和效率。

另外，传统微电解材料表面积太小也使得废水处理需要很长的时间，这都严重影响了微电解工艺的利用和推广。

在多年探索与众多工程实例中的不断应用试验，开发了以铁屑、碳及其它金属、非金属为主要元素，并按一定的比例进行混合成型，烧结成规整化填料，具有持续高活性铁床优点，在处理高浓度污水中有以下特点：1、解决了微电解污水处理工艺填料板结、钝化、活化，更换的难题，并具有持续高活性铁床优点。

同比传统铁碳填料，损耗量降低了60%以上，同时处理产生的污泥量减少了50%以上。

该技术各单元可作为单独处理方法使用，又可作为生物处理的前处理工艺，利于污泥的沉降和生物挂膜。

2、内电解阴阳极及催化剂通过高温形成架构式合金结构，不会像铁碳混合组配那样容易出现阴阳极分离，影响原电池反应。

1 基本概念芬顿试剂是Fe2+和H2O2共同组成的氧化体系，H2O2在Fe2+和紫外光的催化作用下通过链式反应产生氧化性极强的羟基自由基，是一种很强的氧化体系。

目前该技术的应用和研究主要集中在环保领域中难降解有机废物的处理与处置。

当 Fenton发现芬顿试剂时，尚不清楚过氧化氢与二价铁离子反应到底生成了什么氧化剂具有如此强的氧化能力。

20多年后，有人假设可能反应中产生了经基自由基，由于H2O:在催化剂Fe3+(Fe2+)的存在下，能高效率地分解生成具有强氧化能力和高电负性或亲电子性(电子亲和能力569.3KJ的经基自由基(·OH ),·OH 可以氧化降解水体中的有机污染物，使其最终矿化为C02,H20及无机盐类等小分子物质。

据计算在pH=4的溶液中，-OH的氧化电位高达2.73 V，其氧化能力在溶液中仅次于氢氟酸。

因此，通常的试剂难以氧化持久性有机物，特别是芳香类化合物及一些杂环类化合物，芬顿试剂对其中的绝大部分都可以无选择地氧化降解。

2、反应机理（1）Fenton试剂产生强氧化能力有关芬顿试剂的反应机理，一种研究认为是无机物之间的反应，像Fe2+, Fe3+, H202, ·OH,HO2·和02-·，这是一般的芬顿反应体系中都存在的。

这部分反应的机理研究主要通过化学捕获剂和先进的分析仪器来完成，研究主要集中在是产生以9基自由基或烷氧自由基为主的氧化物种，还是产生以铁为中心的高价瞬态氧化物种。

近年来，研究人员发现，毗咤可以作为自由基的捕获剂用于捕获102·自由基。

而同时，-OH自由基的竞争反应不影响到对HO2·自由基的捕获。

依据此种发现，研究人员提出了高能的自由基和氧化剂的产生机理，这也是芬顿反应比较成熟的机理论断。

然而直到现在，对铁氧化后在反应中存在的形态等方面还有很多问题需要研究。

针对这一现象，一些学者提出了许多中间过程，归纳起来主要有几种:pH值在2.5一4.5之间时，低浓度的Fe2+主要以Fe(OH)(H20)52+的形式存在，这个反应的发生是H2O2在Fe2+的第一个配位体上发生了配位交换，随后发生了体二电子的转移反应，生成F4+的复合物。

芬顿反应氢氧化铁沉淀
芬顿反应是一种用于氧化有机物的化学反应，它基于Fenton
试剂的使用，该试剂主要是指过氧化氢（H2O2）和氯离子
（Cl-）或其他一些过渡金属离子（如Fe2+、Cu2+等）的组合。

在反应中，H2O2和金属离子通过催化作用产生自由基，这些
自由基能够氧化有机物。

常见的Fenton试剂是氯化亚铁（FeCl2），其在反应中会与过
氧化氢反应生成过氯酸（HOCl），HOCl是一种强氧化剂，可以将有机物氧化为更简单的化合物。

在芬顿反应中，氯化亚铁可被氢氧化铁（Fe(OH)2）等其他铁化合物替代。

氢氧化铁在反应中主要起到催化剂的作用，它能够促进过氧化氢分解产生氢氧自由基，将有机物氧化为氧化产物。

另外，氢氧化铁还能够与过氧化氢反应生成羟基自由基，进一步加速有机物的氧化反应。

氢氧化铁在芬顿反应中通常以沉淀的形式存在，使用前需要将其溶解或悬浮在反应体系中。

此外，为了增加反应效率，还可以使用其他辅助剂或条件，如调节溶液的pH值、控制温度等。

芬顿(Fenton)试剂对有机污染物的化学降解是前景广阔的高级氧化技术，具有反应快、降解完全等优点：1、了解芬顿试剂氧化降解水中有机污染物（如亚甲基蓝、农药）的原理；2、熟悉芬顿试剂的制备、操作过程和影响因素。

实验原理过氧化氢与亚铁离子结合形成的芬顿(Fenton)试剂，具有极强的氧化能力，其氧化机理主要是在酸性条件下，利用亚铁离子作为过氧化氢分解的催化剂，反应过程可以生成反应活性极高的羟基自由基，其具有很强的氧化能力。

羟基自由基可进一步引发自由基链反应，从而降解大部分有机物，甚至使部分有机质达到矿化。

过氧自由基反应的一般过程为：Fe2+ + H2O2 →Fe3+ + HO• + OH- （1）Fe3+ + H2O2 →Fe2+ + HOO• + H+ （2）Fe2+ + HO• →Fe3+ + OH- （3）Fe3+ + HOO• →Fe2+ + O2 + H+ （4）Fe2+ + H OO• →Fe3+ + HO2- （5）HO• + H2O2 →HOO•+ H2O （6）HOO• + H2O2 →HO•+ H2O + O2 （7）反应体系十分复杂，其关键是通过Fe2+在反应中起激发和传递电子的作用，使链反应可以持续进行直至H2O2耗尽。

芬顿试剂降解有机物一般在酸性条件下进行，pH对降解影响大。

pH过高时，一是随着pH的升高，H2O2的稳定性降低，高pH会造成H2O2的分解；二是较高的pH对反应（1）的抑制作用，不利于HO•的产生，式（1）是产生HO•的主要反应；三是Fe2+易形成Fe(OH)3胶体或Fe2O3•nH2O无定形沉淀，导致体系的催化活性下降或消失。

pH过低时，H+是HO•的清除剂：H+ + HO• + Fe2+ = H2O + Fe3+，这也不利于HO•的产生。

另外，FeSO4和H2O2的量和配比也会影响芬顿试剂的氧化降解性能。

试剂与仪器1、亚甲基蓝固体2、亚甲基蓝操作液（50 mg/L）1500mL3、30% (w/w) H2O2溶液，密度1.11g/mL4、七水硫酸亚铁固体FeSO4. ．7H2O5、NaOH 溶液（1 mol/L）6、H2SO4溶液（1 mol/L）⏹分光光度计每组一台⏹pH计一台⏹比色管9根每组⏹烧杯250ml，5个每组；100ml，1个每组⏹容量瓶1000ml一个每组，500ml二个每组⏹玻棒每组3根；计时器1个每组⏹电子天平每组一台⏹量筒100ml 一个每组⏹各类移液管等1ml，5ml，10ml各一根每组⏹搅拌机2台每组实验步骤–溶液配制稀释：把100mg/L的亚甲基蓝储备液稀释2倍至1000mL和500mL（选做部分）容量瓶中，获得50mg/L的亚甲基蓝操作液（自行计算）。

芬顿反应机理芬顿反应是一种常见的氧化还原反应，其主要作用是将有机物质转化为无机物质。

本文将从反应机理、影响因素以及应用等方面进行详细阐述。

一、反应机理芬顿反应的基本原理是利用氢氧自由基与过氧化氢之间的反应来产生高度活性的羟基自由基。

这些自由基可以与有机物质中的碳-碳双键和碳-碳单键发生氧化还原反应，从而将它们转化为无机物质。

具体而言，芬顿反应可以分为两个步骤：生成羟基自由基和羟基自由基与有机物质之间的反应。

1. 生成羟基自由基芬顿试剂是由铁离子和过氧化氢组成的混合物。

当铁离子与过氧化氢结合时，会形成一个复合物。

随着复合物中铁离子浓度增加，会产生大量的羟基自由基。

这个过程可以用以下方程式表示：Fe2+ + H2O2 → Fe3+ + OH- + OH•其中OH•即为羟基自由基。

2. 羟基自由基与有机物质之间的反应羟基自由基是一种高度活性的物质，可以与有机物质中的碳-碳双键和碳-碳单键发生氧化还原反应。

这个过程会将有机物质转化为无机物质。

这个过程可以用以下方程式表示：RH + OH• → R• + H2OR• + O2 → ROO•其中RH为有机物质，R•为自由基，ROO•为过氧化物自由基。

二、影响因素芬顿反应的效果受到多种因素的影响。

以下是几个主要因素：1. pH值芬顿反应的最佳pH值在2~3之间。

当pH值超出这个范围时，反应速率会下降。

2. 温度温度对芬顿反应的速率有很大影响。

一般来说，温度越高，反应速率越快。

3. 芬顿试剂浓度芬顿试剂浓度越高，产生的羟基自由基就越多，从而促进反应。

4. 有机物质浓度有机物质浓度越高，需要更多的羟基自由基来完成反应。

在实际操作中需要根据不同的有机物质来确定最佳浓度。

三、应用芬顿反应在环境保护和工业生产中有广泛的应用。

以下是几个主要领域：1. 污水处理芬顿反应可以有效地将污水中的有机物质转化为无害的无机物质，从而达到净化污水的目的。

2. 废气处理芬顿反应可以将废气中的有机物质转化为无害的无机物质，从而减少对环境的影响。

芬顿反应器参数
芬顿反应器是一种用于处理废水中有机物的设备，主要利用芬顿试剂（Fe2+和H2O2）进行氧化还原反应。

以下是芬顿反应器的主要参数：
1.芬顿试剂的投加量：一般根据废水中的有机物浓度、水质特性等因素进行调整，投加量一般在1-50mg/L范围内。

2.pH值：芬顿反应的最佳pH值范围为6-8，过高或过低的pH 值都会影响反应效果。

3.反应时间：芬顿反应通常需要在1-60分钟内完成，反应时间过长可能导致氧化过度，降低废水处理效果。

4.反应温度：芬顿反应一般在常温下进行，温度过高或过低都会影响反应速率。

5.反应器类型：芬顿反应器有多种类型，如固定床反应器、流动反应器、生物膜反应器等。

反应器的选择需根据废水处理规模、水质特性等因素进行考虑。

6.废水处理效果：芬顿反应器对废水中的有机物、色度、嗅味等有较好的去除效果，但对难降解有机物和有毒物质的处理效果可能有限。



请注意，以上参数仅供参考，实际应用时需根据具体情况进行调整。

芬顿试剂的分类1. 介绍芬顿试剂是一种强氧化剂，广泛应用于化学、环境和生物领域中。

它由过氧化氢(H2O2)和二价铁(Fe2+)组成。

芬顿试剂能够通过产生氢氧自由基来氧化有机物，从而分解和去除有害物质。

在这篇文章中，我们将讨论芬顿试剂的分类及其应用。

2. 芬顿试剂的分类根据使用的铁盐浓度和酸洗液的pH值，芬顿试剂可以分为以下几类：2.1 酸性芬顿试剂酸性芬顿试剂是指在酸性条件下制备的芬顿试剂。

通常使用的酸是盐酸(HCl)或硫酸(H2SO4)。

酸性芬顿试剂适用于对酸性废水中的有机物进行处理。

酸性条件有助于维持较低的反应pH值，促进芬顿反应的进行。

2.2 碱性芬顿试剂碱性芬顿试剂是指在碱性条件下制备的芬顿试剂。

常用的碱有氢氧化钠(NaOH)或氢氧化钾(KOH)。

碱性芬顿试剂适用于处理碱性废水中的有机物。

碱性条件有助于提高反应pH值，使其接近中性，从而促进芬顿反应的进行。

2.3 中性芬顿试剂中性芬顿试剂是指在中性条件下制备的芬顿试剂。

常用的中性缓冲液包括磷酸盐缓冲液和乙酸盐缓冲液。

中性芬顿试剂适用于中性废水中的有机物处理。

中性条件下的芬顿反应速率较慢，但可以有效地降解难以降解的化合物。

3. 芬顿试剂的应用芬顿试剂广泛应用于各个领域，下面详细介绍其应用场景：3.1 水处理芬顿试剂在水处理领域中起到重要的作用。

它能够有效地去除废水中的有机物和重金属离子。

通过芬顿试剂的氧化作用，有机物被分解为无害的物质。

同时，二价铁能够与重金属离子发生沉淀反应，从而将其去除。

3.2 土壤修复芬顿试剂在土壤修复中也有广泛的应用。

有机污染物对土壤和地下水造成了严重的污染。

芬顿试剂能够将有机污染物氧化为无害的物质，从而净化土壤。

此外，芬顿试剂还能够去除土壤中的重金属污染物，促进土壤的修复和恢复。

3.3 废水处理在工业生产中，废水中常常含有大量的有机物和毒性物质。

芬顿试剂被广泛应用于废水处理行业。

通过芬顿试剂的作用，有机物被迅速氧化分解，从而降低废水的污染程度。

反应机理
体系中反应过程极为复杂，还有一些反应善未发现。
自由基原理：羟基自由基（· OH）具有氧化能力强，对有机物选择性 小，很高的电负性或亲电性，还有加成作用。 絮凝机理：产生铁水络合物，取得好的处理效果不能单纯因为是· OH
操作条件


合适的H2O2与 Fe2+的物质量比：10-290
最适温度：20-40 ℃ 最佳PH ：2.0-4.0 合适的反应时间：90-100min
电-Fenton法
阴极电-Fenton法：
操作ＰＨ：１.５右，进水COD：1000-50000mg/L, COD去 除率：80%-99%，污泥减量80%，但电流效率较低。
Fenton法与其它技术联用

Fenton法-生物法联用

Fenton法-混凝法联用

Fenton法-活性炭法联用
总结：
Fention家族（传统Fention、类Fention 、 Fenton法与其它技术联用）可解决进水 COD为50-50000mg/L的多数有机废水问 题，在一些对经济成本不敏感的工业过程 中得到了广泛的应用。 今后要进一步研究反应机理，尽可能减少 试剂的使用和能量的消耗，减低污泥产量， 以降低运行成本和提高企业效益。

不同水质的废水的操作条件也不同，应用 时要先进行实验确定最佳操作条件。
类Fention法
普通Fenton法不能充分矿化有机物，对 H2O2的利用率不高,产泥量大。为了进一 步提高进水COD的适用范围，提高反应 效率，发展了类Fention法。
光-Fenton法： 电-Fenton法：

光-Fenton法：

处理效能及应用
进水COD:50-1000mg/L,处理水量：403000m3/d ，氧化池的规模：0.375126m3,COD去除率：50-80%，色度去除 率：80%以上。 该方法具有方便快捷、易于操作的优点， 但多污泥，经济成本较高是它的劣势。 用于去除高色度，可生化性差，含有毒物 质的废水。即可作为废水处理的预处理， 又可作为最终的深度处理。

质的氧化。

Fenton试剂一般在pH =3.5下进行，在该pH值时羟基自由基生成速率最大。

Fenton试剂因其发音，又被称之为“粪桶试剂”（非专业用语）。

氧化机理Jeseph指出Fe 和Fe 都能与H202反应。

Fenton试剂反应过程如下：(1) H2O2+ Fe →OH- + Fe + OH-(2)Fe + OH- →Fe + OH-其中，产生·OH 的反应步骤(1) 控制了整个反应的速度，·OH通过反应方程(2) 与有机物反应而逐渐被消耗。

Fe能催化降解H2O2，使之变成O2和H2O，自由基链机理指出，对于单一的Fe3+系统(即除水外没有其他的络合物配位基)，将产生·OH和HO2。

反应方程除(1) 、(2) 外，还有以下几个步骤：(3) H2O2+ Fe→Fe-OOH+ H(4) Fe-OOH →HO2+ Fe(5)HO2+ Fe →Fe + HO2(6)HO2+ Fe →Fe + O + H(7)·OH + H2O2→HO2+ H2O当H2O2过量时，由于反应方程(4)的反应速度远比反应方程(1) 的反应速度慢，所以[ Fe ]与[ Fe ] 的关系不大。

反应方程(7) 指出了·OH消耗的另一途径。

通过分离有机化合物中的H、填充未饱和的C - C键，羟基·OH能不加选择地同大多数有机物迅速反应，和·OH 比较起来HO2的反应活性微弱许多，而与之配对的O-几乎没有活性。

当有O2 存在时，·OH 与有机物反应产生的以碳为中心的自由基会与O2反应，产生ROO·自由基，并最终变成氧化产物。

除此之外，许多人提出了不同的Fe、PH、H2O2反应途径和中间产物。

Kan提出Fenton 反应会产生被水包围并与Fe 疏松连接的·OH，它能氧化大多数有机物。

DAVIDA 等很多研究提到高价铁-氧中间产物，如FeO3 +，(L) Fe4 = O ，(L·+ ) Fe4 = O，L为有机络和物，(L·+ )为带一个电荷的有机络和氧化物[2]。

最终版--芬顿试剂实验方案．芬顿试剂氧化技术应用实验一、实验目的：1、探究对芬顿试剂氧化能力的影响因素2、确定其最佳氧化条件。

二、实验原理：由亚铁离子与过氧化氢组成的体系，称为芬顿试剂，它能生成强氧化性的羟基自由基，在水溶液中与难降解有机物生成有机自由基使之结构破坏，最终氧化分解。

芬顿反应是以亚铁离子为催化剂的一系列自由基反应。

主要反应大致如下：2+3+-+HO·+HO==Fe +OHFe 223+ +HO+OH-==Fe2++H2O+HO·Fe 223+2++ +HO2 O +H==Fe Fe+H22HO2+HO==HO+O↑+HO·2222芬顿试剂通过以上反应，不断产生HO·（羟基自由基，电极电势2.80EV，仅次于F2），使得整个体系具有强氧化性，可以氧化氯苯、氯化苄、油脂等等难以被一般氧化剂（氯气，次氯酸钠，二氧化氯，臭氧，臭氧的电极电势只有2.23EV）氧化的物质。

根据上述Fenton试剂反应的机理可知，OH ·是氧化有机物2+-]决定了OH、]O、的有效因子，而[Fe][H[OH·的产量，因而决22定了与有机物反应的程度。

．影响该系统的因素包括溶液pH值、反应温度、HO投加量及22投加方式、催化剂种类、催化剂与HO投加量之比等。

22三、实验装置设备与药品试剂：装置与设备：1、锥形瓶；2、pH 计；3、容量瓶；4、烧杯；5、可见分光光度计；6摇床振荡器；7、电加热器；实验药品与试剂：1、FeSO.7HO；2、HO(30%)；222423、甲基橙印染废水样品；4、稀硫酸;5、蒸馏水水样的选着：实验室采用浓度为50mg/L的甲基橙水溶液作为模拟有机废水。

选择甲基橙水溶液作模拟有机废水的原因，只采用甲基橙成分单一，而且甲基橙属于分析纯，相对于工业级的染料能更准确更容易地把握反应的规律和本质。

甲基橙操作液的配置：称取0.05g无水甲基橙固体，定容到1000ml的容量瓶即得所需50mg/L 操作液现配现用。

芬顿氧化
试剂是由H2O2和Fe2+混合而成的一种氧化能力很强的氧化剂。

其氧化机理主要是在酸性条件下(一般pH<3.5)，利用Fe2+作为H2O2的催化剂，生成具有很强氧化电性且反应活性很高的·OH，羟基自由基在水溶液中与难降解有机物生成有机自由基使之结构破坏，最终氧化分解。

同时Fe2+被氧化成Fe3+产生混凝沉淀，将大量有机物凝结而去除。

芬顿氧化法可有效地处理含硝基苯、ABS等有机物的废水以及用于废水的脱色、除恶臭。

芬顿反应是以亚铁离子为催化剂的一系列自由基反应。

主要反应大致如下：
Fe2+ +H2O2==Fe3+ +OH-+HO·
Fe3+ +H2O2+OH-==Fe2+ +H2O+HO·
Fe3+ +H2O2==Fe2+ +H+ +HO2
HO2+H2O2==H2O+O2↑+HO·
影响芬顿氧化处理效果的因素包括溶液pH值、反应温度、H2O2投加量及投加方式、催化剂种类、催化剂与H2O2投加量之比在pH为6.00, FeSO4.7H2O的投加量为2.5 g/L, H2O2的投加量为2.75(‰,V/V)的条件下, 搅拌25 min, CODCr值由预处理后的1 268.44 mg/L降至不足70 mg/L, CODCr去除率达到94.5%. 处理效果最佳。

主要投加的药剂包括：双氧水，铁盐，PAC/PAM, 酸，碱，硫化钠。

芬顿氧化的处理数据为：。

芬顿试剂溶液PH的影响：分别取1000ml废水置于6个烧杯中，控制FeSo4.7H2O2投加量为4g/l, H2O2(30%)投加量为40ml/l，反应时间为3小时，用H2SO4溶液将PH分别调节至1、2、3、4、5、6，试验结果见图1。

图一表明，当水样的PH为3时，处理效果较好。

其原因是PH的变化直接影响到Fe2+、Fe3+的络合平衡关系，从而影响FENTON试剂的氧化能力。

芬顿试剂是在PH呈酸性条件下发生作用的。

在中性和碱性环境下，Fe2+不能催化双氧水产生OH，而是在自身碱性条件下生成沉淀。

按照经典的Fenton试剂反应理论，PH升高不仅抑制了。

OH 的产生，而且使溶液中Fe2+以氢氧化铁的形式沉淀而失去催化能力。

当PH过低时，溶液中的H+浓度过高，Fe3+不能顺利的被还原为Fe2+，催化反应受阻。

有关研究显示:Fenton 试剂在酸性条件下，特别是PH 在3-5时氧化能力很强；PH过高时，双氧水的氧化还原电位低，氧化能力弱，还会造成其无效分解，不利于CODcr的去除。

从图中可以看出，在PH为3时，色度的去除也达到了最佳效果，色度的去除是随着CODcr去除效果的增加而增加。

因此在PH为3时CODcr去除率达到最高，色度的去除也达到了最佳效果。

FeSo4.7H2O2投加量的影响分别取1000ml废水于6个烧杯中，控制PH为3，双氧水30%投加量为40ml/l，分别投入不同量的FeSo4.7H2O2晶体，反应时间为3h，试验结果如表2 FeSo4.7H2O2的最佳投加量为4g/l FeSo4.7H2O2投加量过多或过少都会影响OH的产生，废水的处理效果均会下降。

其原理在于：1由于FeSo4.7H2O2是羟自由基捕捉剂，浓度过高，会同产生的OH反应，从而使OH的表观生成速率下降2若溶液中初始FeSo4.7H2O2浓度过高，则反应开始时双氧水分解速率过快，迅速产生大量的OH，引起OH自身发生反应2OH+2OH=2H2O+O2致使一部份最初产生的OH消耗掉，也表现为CODcr的去除率下降因此，可以说明Fenton反应不时简单地由Fe2+来催化完成的，而是以某些络合物的内部变价的形式来完成的，这一点在一定程度上证实了Bossmann给出的Fenton试剂作用机理。

芬顿反应Fenton（中文译为芬顿）是为数不多的以人名命名的无机化学反应之一。

1893 年,化学家Fenton HJ 发现，过氧化氢(H2O2) 与二价铁离子Fe的混合溶液具有强氧化性，可以将当时很多已知的有机化合物如羧酸、醇、酯类氧化为无机态，氧化效果十分显著。

但此后半个多世纪中，这种氧化性试剂却因为氧化性极强没有被太多重视。

但进入20 世纪70 年代，芬顿试剂在环境化学中找到了它的位置，具有去除难降解有机污染物的高能力的芬顿试剂，在印染废水、含油废水、含酚废水、焦化废水、含硝基苯废水、二苯胺废水等废水处理中体现了很广泛的应用。

当芬顿发现芬顿试剂时，尚不清楚过氧化氢与二价铁离子反应到底生成了什么氧化剂具有如此强的氧化能力。

二十多年后，有人假设可能反应中产生了羟基自由基，否则，氧化性不会有如此强。

因此，以后人们采用了一个较广泛引用的化学反应方程式来描述芬顿试剂中发生的化学反应：Fe+H2O2→Fe+OH+ ·OH ①从上式可以看出，1mol的H2O2与1mol的Fe反应后生成1mol的Fe，同时伴随生成1mol的OH外加1mol的羟基自由基。

正是羟基自由基的存在，使得芬顿试剂具有强的氧化能力。

据计算在pH = 4 的溶液中，OH·自由基的氧化电势高达2. 73 V。

在自然界中，氧化能力在溶液中仅次于氟气。

因此，持久性有机物，特别是通常的试剂难以氧化的芳香类化合物及一些杂环类化合物，在芬顿试剂面前全部被无选择氧化降解掉。

1975 年,美国著名环境化学家Walling C 系统研究了芬顿试剂中各类自由基的种类及Fe 在Fenton 试剂中扮演的角色，得出如下化学反应方程：H2O2 + Fe→ Fe + O2 + 2H ②O2 + Fe→ Fe + O2· ③可以看出,芬顿试剂中除了产生1 摩尔的OH·自由基外,还伴随着生成1 摩尔的过氧自由基O2·，但是过氧自由基的氧化电势只有1.3 V左右，所以，在芬顿试剂中起主要氧化作用的是OH·自由基。

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pH
分光光度
表四
编号
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反应时间
min
分光光度
表五
编号
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投加次数
分光光度
六、实验分析：
装置与设备：1、锥形瓶；2、pH计；3、容量瓶；4、烧杯；5、可见分光光度计；6摇床振荡器；7、电加热器；
实验药品与试剂：1、FeSO4.7H2O2；2、H2O2(30%)；
3、甲基橙印染废水样品；4、稀硫酸;
5、蒸馏水
水样的选着：
实验室采用浓度为50mg/L的甲基橙水溶液作为模拟有机废水。
选择甲基橙水溶液作模拟有机废水的原因，只采用甲基橙成分单一，而且甲基橙属于分析纯，相对于工业级的染料能更准确更容易地把握反应的规律和本质。
脱色率计算公式为：
η= ╳100%。
其中：η：为脱色率。
A0：为反应前的吸光度值。
A：为反应后的吸光光度值。
通过不同反应条件下脱色率的比较，确定最佳芬顿试剂催化氧化甲基橙水溶液的最佳反应条件
表一
编号
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FeSO4.7H2O
g/L
分光光度
表二
编号
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H2O2
mL/L
分光光度
表三
编号
环境工程专业实践方案
芬
顿
试
剂
氧
化
技
术
的
应
用
组员：王杰、王群超

一
上海市有关高校化学教育改革座谈会在学会举行
由上海市化学化工学会化学教育专业委员会召 开的有关高校化学系教育改革座谈会，于２００５年４ 月８日在学会会所举所。出席会议的有：复旦大学、 华东理工大学、上海交通大学、华东师范大学、上海 大学、上海师范大学、同济大学和上海工程技术大学 等八所院校负责化学教育的领导和代表。
二价铁离子Ｆｅ２＋的混合溶液具有强氧化性，可以将
当时很多已知的有机化合物如羧酸、醇、酯类氧化为
无机态，氧化效果十分明显。此后半个多世纪中，人
们对这种氧化性试剂的应用报道不多，关键是它的
氧化性极强，一般的有机物可完全被氧化为无机态，
所以，作为有机合成所需的选择性氧化剂，芬顿试剂
有点氧化性太强了，难以有所作为。
2007(12)
10.王喜全.刘学文 Fenton法处理中年垃圾渗滤液双氧水利用率及处理效率[期刊论文]-环境工程 2007(02) 11.杨明惠.何丽仙.李珍贵 分光光度法测定Fenton体系中产生的羟自由基[期刊论文]-大理学院学报 2007(04)
本文链接：/Periodical_hxsj200505020.aspx
降解作用应当考虑其中。因而，在整个降解动力学 方程中除了有ＯＨ自由基氧化的贡献外，还同时伴
随ｅ二的还原降解的贡献，我们的这一见解，已得到
国际同行的认可。 ２芬顿试剂中自由基的捕获方法
（１）式证明Ｆｅｎｔｏｎ试剂产生羟基自由基。所 以，自由基的存在的证实，要靠自由基的捕获方法完
成。环境化学家Ｗａｌｌｉｎｇ Ｃ的工作是起点。自２０世 纪７０年代中期起，他采用了多种自由基捕获剂，其 中最典型的ＯＨ自由基捕获剂是２，２．二甲基．２．氧化
下载时间：2010年4月25日

Fenton 试剂的影响因素有哪些?羟基自由基是氧化有机物的有效因子，而[Fe2+][H2O2][OH-]决定了羟基自由基的产量，因而决定了与有机物反应的程度。

影响 Fenton 试剂处理难降解有机废水的因素包括pH值、H2O2投加量、催化剂投加量和反应温度等。

（1）pH值Fenton 试剂是在 pH 值是酸性条件下发生作用的，在中性和碱性环境中，Fe2+不能催化 H2O2产生羟基自由基。

按照经典的 Fenton 试剂反应理论，pH值升高不仅抑制了羟基自由基的产生，而且使溶液中的 Fe2+以氢氧化物的形式沉淀而失去催化能力。

当 pH 值过低时，溶液中的 H+浓度过高，Fe3+不能顺利地被还原为 Fe2+，催化反应受阻。

即 pH值的变化直接影响到 Fe2+、Fe3+的络合平衡体系，从而影响Fenton 试剂的氧化能力。

一般废水pH值在3左右，降解率较高。

（2）H2O2投加量采用Fenton 试剂处理废水的有效性和经济性主要取决于 H2O2的投加量。

一般地，随着 H2O2用量的增加，有机物降解率先增大，而后出现下降。

（3）催化剂投加量FeSO4·7H2O是催化 H2O2分解生成羟基自由基最常用的催化剂。

与H2O2相同，一般情况下，随着 Fe2+用量的增加，废水 COD的去除率先增大，而后呈下降趋势。

其原因是∶在 Fe2+浓度较低时，Fe2+的浓度增加，H2O2产生的羟基自由基增加，所产生的羟基自由基全部参与了与有机物的反应;当Fe2+的浓度过高时，部分 H2O2发生无效分解，释放出O2。

（4）反应温度对于一般的化学反应，随着反应温度的升高，反应物分子平均动能增大，反应速率加快。

对于Fenton 反应系统，温度升高，羟基自由基的活性增大，有利于羟基自由基与废水中有机物的反应，可提高废水 COD的去除率;当温度过高时，会促使 H2O2分解为 O2和H2O，不利于羟基自由基的生成，反而会降低废水 COD的去除率。