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1、Fenton試劑處理難降解有機廢水及其應用王羅春·水污染防治·*Fenton試劑處理難降解有機廢水及其應用TreatmentofNon-degradableOrganicWastewaterwithFentonReagentanditsApplication王羅春聞人勤丁桓如(上海電力學院環(huán)境工程系上海200090)摘要介紹了Fenton試劑處理難降解有機廢水的機理和影響因素,列舉了Fenton試劑處理一些難降解有機廢水的反應條件及處理效果,并概述了其在實踐中的應用。關鍵詞Fenton試劑難降解有機廢水
2、深度處理預處理AbstractMechanismandeffectingfactorsinthetreatmentofNon-degradableorganicwastewaterwithFentonreagentweredescribed,reactionconditionandtreatingeffectofsomespeciesoforganicwastewaterwerelisted,itsapplica-tioninpracticewassummarized.KeywordsFentonrea
3、gentNon-degradableorganicwastewaterDeeptreatmentPretreatment2+Fenton試劑是由H2O2和Fe混合得到的一整個體系的反應十分復雜,其關鍵是通過2+種強氧化劑,由于其能產生氧化能力很強的·OHFe在反應中起激發(fā)和傳遞作用,使鏈反應能持續(xù)自由基,在處理難生物降解或一般化學氧化難以湊進行直至H2O2耗盡。效的有機廢水時,具有反應迅速、溫度和壓力等反以上鏈反應產生的羥基自由基具有如下重要[4]應條件緩和且無二次污染等優(yōu)點,近30年來,其在性質:工業(yè)
4、廢水處理中的應用越來越受到國內外的廣泛(1)羥基自由基是一種很強的氧化劑,其氧化[1,2]重視。電極電位(E)為2.80V,在已知的氧化劑中僅次于F2;1Fenton試劑處理有機廢水的機理(2)具有較高的電負性或電子親和能(569.3Fenton試劑之所以具有很強的氧化能力,是kJ),容易進攻高電子云密度點,同時·OH的進攻2+因為其中含有Fe和H2O2,H2O2被亞鐵離子催化具有一定的選擇性;分解生成羥基自由基(·OH),并引發(fā)更多的其他(3)·OH還具有加成作用,當有碳碳雙鍵存[3]自由基,其反應機
5、理如下:在時,除非被進攻的分子具有高度活潑的碳氫鍵,2+3+-Fe+H2O2→Fe+·OH+OH(1)否則,將發(fā)生加成反應。3+2++Fe+H2O2→Fe+HO2+H(2)Fenton試劑處理有機物的實質就是羥基自由Fe2++·OH→Fe3++OH-(3)基與有機物發(fā)生反應。Fe3++·HO2++對于多元醇(乙二醇、甘油)以及淀粉、蔗糖、葡2→Fe+O2+H(4)·OH+H2O2→H2O+HO2·萄糖之類的碳水化合物,在·OH作用下,分子結+構中各處發(fā)生脫H(原子)反應,隨后發(fā)生C-C鍵HO2·→O2+
6、H-的開裂,最后被完全氧化為CO2,其COD可得到大O2·+H2O2→O2+OH[2]大降低。*上海市高等學校青年科學基金項目收稿日期2001-01-08—11—環(huán)境保護科學第27卷總第105期2001年6月對于水溶性高分子(聚乙烯醇、聚丙烯酸鈉、聚同時達到對廢水進行脫色和降低COD的目[10,11]丙烯酰胺)和水溶性乙烯化合物(丙烯腈、丙烯酸、的。丙烯醇、丙烯酸甲酯、醋酸乙酯)·OH加成到C=此外,對于某些水溶性有機物(如帶磺酸基團C鍵上,使雙鍵斷裂,然后將其氧化為CO2,COD的萘系有機物),·OH
7、可與其發(fā)生反應,改變其電[2]去除率較高。子云密度和結構,降低其水溶性,有利于采用混凝對于飽和脂肪族一元醇(乙醇、異丙醇)和飽和或吸附的方法對其進行去除[12]。脂肪族羧基化合物(醋酸、醋酸乙基丙酮、乙醛),主鏈為穩(wěn)定的化合物,·OH只能將其氧化為羧酸,2Fenton試劑處理難降解有機廢水的影COD去除率較低,但可以提高廢水的生化性,有利響因素[2]于進行后續(xù)生化處理。根據上述Fenton試劑反應的機理可知,·OH對于酚類有機物,低劑量的Fenton試劑可使是氧化有機物的有效因子,而[Fe2+]、[H2
8、O2]、其發(fā)生偶合反應生成酚的聚合物,有利于采用混凝[OH]決定了·OH的產量,因而決定了與有機物[5]法對其進行去除;大劑量的Fenton試劑可使酚反應的程度。影響Fenton試劑處理難降解難氧化的聚合物進一步轉化成CO2,從而達到凈化廢水的有機廢水的因素包括pH值、過氧化氫投加量及投目的。加方式、催化劑種類、催化劑投加量、反應時間和反對于芳香族化合物來說,·OH可以破壞芳香應溫度等,每個因素之間又是相互影響的,不同種環(huán),形成脂肪族化合物
