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1、2004年第30卷第3期工業(yè)安全與環(huán)保March2004IndustrialSafetyandEnvironmentalProtection·17·Fenton試劑在處理難降解有機(jī)廢水中的應(yīng)用張國(guó)卿王羅春徐高田甘曉明(上海大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系上海200072)摘要介紹了Fenton試劑的作用機(jī)理,探討了不同外界因素對(duì)該技術(shù)處理效果的影響,對(duì)該試劑在實(shí)際中的應(yīng)用進(jìn)行闡述,并提出Fenton試劑的研究方向。關(guān)鍵詞Fenton機(jī)理影響因素TheApplicationofFentonReagentintheTreatmen
2、tforDegradingOrganicWasteWaterZhangGuoqingWangLuochunXuGaotianGanXiaoming(Dept.ofEnvironmetalScienceandEngineering,ShanghaiUniversityShanghai200072)AbstractInthispaper,theeffectingmechanismofFentonreagentisintroducedandhowtheexternalfactorsaffectthistechnology
3、isalsodiscussed,theapplicationofthisreagentisexpoundedandfinallytheresearchorientationispointedout.KeywordsFentonmechanicseffectfactors2+1894年H.J.H.Fenton首次指出H2O2在Fe的催化作攻的分子具有高度活潑的碳?xì)滏I,否則,將發(fā)生加成反應(yīng)。用下具有氧化多種有機(jī)物的能力,自此之后,在Fenton試劑1.2絮凝/沉降作用的作用機(jī)理、影響因素、類Fenton試劑、光Fent
4、on試劑、電以上這些經(jīng)典機(jī)理對(duì)一些實(shí)際廢水處理所存在的現(xiàn)象[2]Fenton試劑、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)及其在水處理方面的實(shí)際應(yīng)用的卻往往難以解釋,Walling和Kato的研究指出,Fenton試劑研究就從未停止過(guò),并且不斷完善,擴(kuò)大了該技術(shù)在水處理在處理有機(jī)廢水時(shí)會(huì)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生鐵水絡(luò)合物。主要反應(yīng)方面的應(yīng)用范圍,提高了處理效率,降低了處理成本,成為不式如下:3+2++可或缺的水處理方面的一種重要技術(shù)。但由于H2O2價(jià)格昂[Fe(H2O)6]+H2O→[Fe(H2O)5OH]+H3O貴,如果單獨(dú)使用Fenton試劑處理廢水,
5、則成本太高,所以在2++[Fe(H2O)5OH]+H2O→[Fe(H2O)4(OH)2]+H3O實(shí)際應(yīng)用中,通常是與其他處理方法聯(lián)合使用,將其用于廢當(dāng)pH為3～7時(shí),上述絡(luò)合物變成:水處理的深度處理或預(yù)處理。2+4+2[Fe(H2O)5OH]→[Fe(H2O)8(OH)2]+2H2O1Fenton試劑的作用機(jī)理分析[Fe(H2O)8(OH)2]4++H2O→[Fe2(H2O)7(OH)3]3++1.1經(jīng)典作用機(jī)理H+3O經(jīng)典的作用機(jī)理認(rèn)為,Fenton試劑之所以具有很強(qiáng)的氧3+2+[Fe2(H2O)7(OH)3]+
6、[Fe(H2O)5OH]→[Fe3(H2O)72+2+化能力,是因?yàn)槠渲泻蠪e和H2O2,H2O2被Fe催化分5++(OH)4]+2H2O解成羥基自由基(·OH),并引發(fā)連鎖反應(yīng)從而產(chǎn)生更多的其以上反應(yīng)方程式表達(dá)了Fenton試劑所具有的絮凝功能。他自由基,其反應(yīng)機(jī)理如下:ShengH.Lin的研究表明,Fenton試劑所具有的這種絮凝/沉淀2+3+-Fe+H2O2→Fe+·OH+OH(1)功能是Fenton試劑降解COD的重要組成部分?？梢钥闯隼?+2++Fe+H2O2→Fe+HO2·+H(2)用Fenton試
7、劑處理廢水所取得的較好的處理效果,并不是單2+3+-Fe+·OH→Fe+OH(3)純的因?yàn)榱u基自由基的作用,這種絮凝/沉降功能同樣起到3+2++Fe+HO2·→Fe+O2+H(4)了重要的作用。·OH+H2O2→H2O+HO2·(5)2影響Fenton試劑處理難降解有機(jī)廢水的因素-+HO2·→O2+H(6)2.1pH值-·O2+H2O2→O2+OH+·OH(7)Fenton試劑是在pH為酸性條件下發(fā)生作用的,按照經(jīng)[1]2+而羥基自由基具有極強(qiáng)的氧化能力,主要是因?yàn)?典的Fenton試劑反應(yīng)理論,在中性和堿性環(huán)境中
8、,Fe不能(1)羥基自由基是一種很強(qiáng)的氧化劑,其氧化電極電位催化H2O2產(chǎn)生·OH。pH值升高不僅抑制了·OH的產(chǎn)生,而(E)為2.80V,在已知的氧化劑中僅次于F2。且使溶液中的Fe(Ⅱ)以氫氧化物的形式沉淀而失去催化能+(2)具有較高的電負(fù)性或電子親和能(569.3kJ),容易進(jìn)力。當(dāng)pH值過(guò)低時(shí),溶液中的H濃度過(guò)高,反應(yīng)(2)、(4)受攻電子云密度點(diǎn),
