有机废水 Fenton试剂法详解

芬顿试剂是以亚铁离子(Fe2+)为催化剂用过氧化氢(H2O2)进行化学氧化的废水处理方法。

由亚铁离子与过氧化氢组成的体系，也称芬顿试剂，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。

一般来说，投加质量比：双氧水：亚铁离子=20：1到1：1。

看你的水样做小试来决定。

使用稀硫酸，在加入芬顿试剂之前先调好pH即可最佳的pH为4附近，因为双氧水和亚铁加入后都多少会使pH降低酸度升高。

通常，双氧水体积=水样体积*1%，硫酸亚铁质量=双氧水体积等重/4克。

相当于1m3废水，加双氧水10Kg，加硫酸亚铁2.5Kg。

COD为150mg/l的情况：取100ml水样，先调ph至3-5，然后加入硫酸亚铁晶体0.25g，之后加入1ml双氧水，待反应一段时间后，加碱调ph至8左右，再取上清液测COD，按质量浓度双氧水：COD=1:1，摩尔浓度Fe2+：H2O2=1:3，先试一下，由于不知是何种废水，具体的处理效果需要据实调整。

不同水质，亚铁跟双氧水的最佳比例是不同的。

这个要做试验确定，你可以先定双氧水的量。

如果要出来到100mg/L以下，估计0.2mL30%的双氧水加入到1L废水中就可以了。

如果60mg/L以下，估计0.4mL30%双氧水加入到1L废水中就可以了。

双氧水加料可以根据实际颜色调整，由初始黑色变成红色，水中（因COD目前我们无法测量）MA、NMP等含量降低到一定标准后完成，进入下一步。

具体水样废料含量不同，加料改变需据小试确定。

硫酸亚铁芬顿试剂投加顺序与污泥沉降处理芬顿试剂法是针对一些特别难降解的机有污染物如高cod，利用硫酸亚铁和双氧水的强氧化还原性，生成反应强氧化性的羟基自由基，与难降解的有机物生成自由基，最后有效的氧化分解（芬顿（Fenton）试剂反应机理）。

芬顿试剂的处理效果受到废水污染物浓度，反应的pH值，硫酸亚铁与双氧水的比例，双氧水的投加浓度的影响。

芬顿法处理有机废水的研究与应用进展摘要：芬顿法是一种高级的氧化技术, 具有较高的去除难降解有机污染物的能力。

本人分别介绍了普通芬顿法、光-芬顿法以及电-芬顿法的氧化机理，并概述了芬顿法在有机废水处理中的应用进展。

关键词：芬顿法氧化机理有机废水中图分类号: X703文献标识码:A1894年，化学家 Fenton HJ 发现，过氧化氢(H2O2 )与二价铁离子 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，对于其中比较一般的有机物可完全被氧化为无机态，氧化效果十分明显。

但因其氧化性极强，难以作为有机合成所需的选择性氧化剂，此后半个多世纪中，人们对这种氧化性试剂的应用并不多。

直到进入20世纪70年代，芬顿试剂才在环境化学中找到了它的位置。

20世纪70年代，水环境的污染成为世界性难题，而持久性有机污染物(指难降解的有机物)的降解问题，是污染控制化学中的研究重点。

环境化学家们不久就发现，已沉寂了半个多世纪的芬顿试剂在氧化降解持久性有机污染物方面有独特的优势。

不久芬顿试剂用于氧化降解持久性有机物的报道便不断出现。

到目前作为废水的深度氧化法(AOP)中的一主流方法，芬顿试剂的应用范围正在不断扩展。

1894 年，法国科学家Fenton 发现，在酸性条件下，Fe2+/H2O2 可以有效氧化酒石酸，后人为了纪念这一发现，将Fe2+/H2O2 命名为芬顿试剂。

1964 年，加拿大学者Eisenhaner 首次将芬顿试剂应用到水处理中。

他用芬顿试剂处理ABS 废水，ABS的去除率高达99%。

芬顿氧化技术具有高效、廉价、选择性小等特点，芬顿氧化法作为一种高级氧化技术(Advanced Oxidation Process，AOP)应用于环境污染物处理领域，引起了国内外科学家的极大关注。

芬顿试剂具有很强的氧化性，而且其氧化性没有选择性，能适应各种废水的处理，已有的研究表明，采用芬顿反应可有效的处理废水中的酚类、苯胺类、杂环类等有机物，对于医药废水、农药废水、焦化废水都有很好的处理效果。

Fenton法处理实验室有机废水的试验研究1.引言- 实验室有机废水的处理现状- Fenton法及其优势- 研究目的和意义2.材料与方法- 废水采样与分类- Fenton试剂的制备- 实验室有机废水处理流程- 实验室参数监测3.结果与分析- 物化性质的测定- 有机物的去除率分析- 重金属离子的去除- 对比其他处理方法的效果4.讨论- Fenton法的工艺条件优化- Fenton法与传统处理方法缺点的对比- 对未来优化提出建议5.结论- Fenton法处理实验室有机废水具有一定的优势- 经过优化的Fenton法在实际应用中可行- 对未来的研究提出展望引言随着工业化进程的不断发展，环境问题已经成为全球普遍关注的焦点之一。

随之而来的污染问题也逐渐增多，其中有机污染物的治理难度较大。

在实验室中，有机废水作为重要的废弃物之一，对环境造成的污染也不可忽视。

因此，实验室有机废水处理是环境保护领域的重要课题。

目前，实验室有机废水处理技术较为成熟，石油化工行业广泛应用的反渗透技术、化学法和生物法等治理技术已经被引入实验室领域。

然而，这些技术一般需要大量的耗费，比较复杂，而且难以适用于有机废水处理量较小的实验室。

针对以上问题，目前有一种新兴的处理技术备受关注：Fenton法。

Fenton法指的是将过氧化氢与Fe2+作为催化剂，对有机废水进行氧化降解处理。

这种技术具有清洁环保、反应效率高、反应速度快、适用范围广等优点，逐渐被人们关注和应用。

本研究旨在探索Fenton法在实验室有机废水处理中的应用，验证Fenton法在处理实验室有机废水中的高效性和可行性，为实验室的环境保护贡献一份力量。

本文将从以下几个方面进行阐述：1. 实验室有机废水的处理现状：主要介绍实验室有机废水的来源、组成、排放标准，以及现有的处理技术。

2. Fenton法及其优势：介绍Fenton法的原理、机理以及其在废水处理中的优势。

3. 研究目的和意义：阐述本研究的目的和意义。

电芬顿法处理废水1 概述目前应用于处理环境废水的方法是传统的处理方法，包括物理处理方法和化学处理方法。

然而这些方法对于有毒性的、难降解污染物的处理效果是不明显的，像是丝制品、喷涂过程、印染业和食品工艺中大量使用的合成染料。

而且在使用过程中，这些有毒的染料，在氧化、羟基化或是其他化学反应作用下，还会形成一些副产物，也对生态和人类的健康造成了威胁。

随着高级氧化技术（AOPs）的不断发展，其在难降解污染物的处理上发挥了重要的作用。

它是利用活性极强的自由基氧化分解水中的有机污染物，像·OH 具有很高的氧化能力，降解氧化水中的污染物，使其转化为CO2 和H2O。

Fenton 法就是高级氧化技术的一种，它是利用Fe2+ 和H2O2 反应，生成强氧化性的·OH，由于·OH 具有很高的氧化电位和无选择性，因此其可以降解氧化多种有机污染物。

但由于其在处理过程中需要大量的试剂量，像是H2O2，其制备、运输和储藏等花费较高。

而electro- Fenton 相对降低了这部分花费，它可以通过在适合的阴极附近曝气（氧气或空气），利用电化学持续的产生H2O2。

本文通过对electro- Fenton 基本原理、操作过程及影响因素的概述，旨在为从事此项研究的人员提供基础的理论知识，以便其更好的深入研究。

2 电芬顿法处理废水2.1 基本原理基于传统Fenton 试剂的作用机理，electro- Fenton 也是由H2O2和Fe2+ 反应产生强氧化性的·OH。

其中H2O2 的电化学产生是通过在阴极充氧或曝气的条件下，发生氧气的还原生成的，而Fe2+ 也可以通过阴极的还原反应得到。

在酸性条件下，通过充氧或曝气的方法，氧气在阴极会发生2e还原反应，如式（1）所示，产生H2O2。

在此过程中，氧气首先溶解在溶液中，然后在溶液中迁移到阴极表面，在那还原成H2O2[1]。

而在碱性溶液中，氧气发生反应如式（2）所示，生成HO2-。

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]。

辐射Fenton试剂氧化催化降解水中三氯乙烯引言水污染是全球面临的严重环境问题之一。

其中，有机污染物被广泛关注，它们对人类健康和生态系统造成重大威胁。

三氯乙烯（trichloroethylene, TCE）是一种常见的有机污染物，广泛用于工业生产中的溶剂和清洗剂。

由于其在环境中的潜在危害性，研究人员一直在寻找有效的方法来降解和去除水中的TCE。

本文将介绍辐射Fenton试剂氧化催化法在降解水中TCE方面的应用。

辐射Fenton试剂氧化催化法辐射Fenton试剂氧化催化法是一种通过辐射技术生成强氧化剂Fenton试剂，并利用其高度氧化性对有机污染物进行降解的方法。

Fenton试剂由过氧化氢和二价铁离子组成，通过辐射技术可以高效地生成。

辐射Fenton试剂氧化催化法在降解水中有机污染物方面具有以下优点：1.高效降解：Fenton试剂具有高度氧化性，可以迅速将有机污染物降解为无害的物质。

2.广谱性：辐射Fenton试剂氧化催化法对各种有机污染物均具有较好的降解效果。

3.可控性：通过调整Fenton试剂的浓度和反应条件，可以实现对降解过程的控制，从而提高降解效率。

实验方法本研究使用实验室制备的辐射Fenton试剂进行水中TCE的降解实验。

实验流程如下：1.准备辐射Fenton试剂：将适量的过氧化氢和二价铁离子溶液混合制备Fenton试剂。

溶液中的过氧化氢浓度应控制在一定范围内，以保证辐射Fenton试剂的活性。

2.添加TCE：将一定浓度的TCE溶液加入实验装置中。

3.加入辐射Fenton试剂：将准备好的辐射Fenton试剂加入实验装置中。

4.反应：在一定温度下，对实验装置进行反应一定时间，使Fenton试剂与TCE发生氧化反应。

5.取样分析：采集反应后的溶液进行取样分析，分析其中TCE的去除率和降解产物的生成情况。

结果与讨论经过一系列实验，我们得到了以下结果：1.辐射Fenton试剂对水中TCE具有较好的降解效果。

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。

芬顿反应过程介绍芬顿反应是一种用于废水处理的强氧化技术。

它可以有效地去除废水中的有机污染物，并将其转化为二氧化碳和水。

芬顿反应原理简单，操作方便，并且不需要添加额外的化学药剂，因此被广泛应用于工业废水处理中。

芬顿反应原理芬顿反应是基于Fenton试剂的产生的，Fenton试剂由过氧化氢（H2O2）和二价铁离子（Fe2+）组成。

在适宜的条件下，过氧化氢与铁离子反应生成高活性的羟基自由基（·OH），从而发生强氧化反应。

反应方程式如下：Fe2+ + H2O2 → Fe3+ + ·OH + OH- ·OH + P → P· + H2O其中，P代表有机废水中的有机污染物。

芬顿反应条件芬顿反应的效果受到很多因素的影响，包括H2O2的浓度、Fe2+的浓度、溶液的pH 值、温度等。

1.H2O2浓度：适宜的H2O2浓度可以提高反应速率，但过高的浓度会导致反应过快，使反应无法控制。

2.Fe2+浓度：适宜的Fe2+浓度可以提高反应效率，但过高的浓度会导致反应不稳定。

3.溶液pH值：反应的最佳pH范围为2-4，过高或过低的pH都会降低反应效果。

4.温度：反应速率随温度升高而增加，但过高的温度会导致反应溢出。

芬顿反应应用芬顿反应广泛用于工业废水处理中。

它可以有效去除废水中的有机污染物，包括有机溶剂、重金属离子等。

该技术具有操作简便、成本低廉等优点，已被应用于许多行业，如制药、化工、纺织等。

芬顿反应的优劣势芬顿反应具有以下优势：1.高效：芬顿反应可以快速去除废水中的有机污染物，处理效率高。

2.环保：芬顿反应产生的最终产物为无害的二氧化碳和水，对环境无污染。

3.经济：芬顿反应不需要添加额外的化学药剂，成本低廉。

4.操作简便：芬顿反应操作简单方便，适用于各种规模的废水处理。

然而，芬顿反应也存在一些不足之处：1.pH控制难：芬顿反应对溶液的pH有一定要求，调节pH可能增加操作复杂性。

2.金属离子耗损：反应中的铁离子容易消耗，需要周期性添加。

关于芬顿工艺的详解！芬顿氧化法可作为废水生化处理前的预处理工艺，也可作为废水生化处理后的深度处理工艺。

芬顿氧化法主要适用于含难降解有机物废水的处理，如造纸工业废水、染整工业废水、煤化工废水、石油化工废水、精细化工废水、发酵工业废水、垃圾渗滤液等废水及工业园区集中废水处理厂废水等的处理。

1、芬顿反应原理1893年,化学家Fenton HJ发现，过氧化氢(H2O2)与二价铁离子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：Fe2+ + H2O2→Fe3+ + （OH）-+OH·芬顿氧化法是在酸性条件下，H2O2在Fe2+存在下生成强氧化能力的羟基自由基(·OH），并引发更多的其他活性氧，以实现对有机物的降解,其氧化过程为链式反应。

其中以·OH产生为链的开始，而其他活性氧和反应中间体构成了链的节点，各活性氧被消耗，反应链终止。

其反应机理较为复杂,这些活性氧仅供有机分子并使其矿化为CO2和H2O等无机物。

从而使Fenton氧化法成为重要的高级氧化技术之一。

2、进水水质要求1. 芬顿氧化法的进水应符合以下条件： a）在酸性条件下易产生有毒有害气体的污染物（如硫离子、氰根离子等）不应进入芬顿氧化工艺单元； b）进水中悬浮物含量宜小于 200 mg/L； c）应控制进水中 Cl-、H2PO -、HCO3 -、油类和其他影响芬顿氧化反应的无机离子或污染物浓度，其限制浓度应根据试验结果确定。