芬顿氧化技术在废水处理中的分析与研究

章鹏鹏

（华北理工大学化学工程学院 河北唐山 063009）

简单的物化处理污水手段，降解和转化污染物不是很彻底，但利用生物法，因为生物降解时可能会产生有毒有害污染物的缘故，所以此方法，一般很难进展顺利达到标准，而高级氧化法可把它直截了当的矿化，抑或经由过氧化，借此来提升污染物的可生化特性，已经得到了广大学者的研究。

1 芬顿氧化法的机理分析

1.1 芬顿试剂羟基自由基反应机理

芬顿氧化技术，它使用的芬顿试剂其中一个特点，就是它有很强的氧化效果，研究者借助顺磁共振(ESR）的手段，分析了芬顿反应中生成的氧化剂碎片的特点，能得到·OH特征信号，据此得到了高能的自由基的产生机理以及氧化剂的生成原理，产生的OH·的电极电位很高，其有很强的氧化能力，它不但把共轭体系结构氧化进而破坏，它还可以把有机物分子最终变为CO2和水等。

1.2 芬顿试剂氧化有机物的反应机理

芬顿氧化，即采用它自身的羟基自由基特点也就是超强氧化性，可以对降解较难的物质实现深层次的氧化，有机污染物RH首先与体系内部的羟基自由基(·OH）发生作用变成游离基R·，进一步发生反应被氧化得到CO2和H2O，最终，有机污染物能达到讲解。

2 芬顿氧化技术分类

借助标准的芬顿试剂，加上变化和耦合反应的前提，可以获得很多类芬顿试剂法，这些方法与芬顿试剂原理大致相同。

2.1 电—芬顿法

电—芬顿法，通过组成微小原电池，经过电化学处理，这样可以自动化地生成Fenton试剂，即经由阳极喷出氧气，使得氧气还原并补充H2O2，亚铁离子的生成过程是，在溶液中加亚铁盐、铁牺牲进去充当阳极，抑或于酸性溶液中倒入铁屑来得到。

2.2 光—芬顿法

光—芬顿法，它的原理是，把氧化剂或者催化剂，要么是与复色太阳光要么是与单色紫外光辐射(UV）混合在一起发生反应的方法。其原理即基于普通的Fenton法，发生光激发化学反应，得到更多的羟基自由基·OH，亚铁离子的循环作用效率得到提升，污染物因此降解。

2.3 微波—芬顿法

微波可以使磁性物质发生“热点”，能减小反应物的活化能，污染物因此降解，反应比较快速、效率比较高，很难产生二次污染。

2.4 超声波—芬顿法

超声降解处于温和环境中，它的降解的效率高，它的范围广，可单用，抑或跟其他的水处理技术在一起使用。

3 芬顿氧化在废水处理中的应用现状研究

3.1 焦化废水

焦化废水，典型的有毒而且降解难度大的废水，它的有机污染物成分复杂，常见的生化处理，不能成功去除，焦化废水排放到大气中，但是很难达标。焦化废水常常利用预处理或深度处理技术之后达标，芬顿催化氧化，和其组合工艺净化焦化废水的运用会得到大力推广使用。

3.2 印染废水

印染废水，其成分繁多、降解难度大的有机物的含量高，并且其色度高、其毒副作用大、其可生化性不好。但生成·OH有强氧化特点，可以使生物降解程度由难变易，其能破坏染料的发色抑或助色基团，所以这种方法大范围用于净化印染废水的工作中。

3.3 农药废水

农药废水，它是一类高浓度的有毒的有机废水，其生物降解难度大，其有浓度高、色度深、毒害作用大、污染物的组成成分繁杂等特点。借助Fenton对除草剂恶草酮开展研究。研究发现，黑暗条件中，Fe3+和H2O2的浓度分别是3和100M的情况下，经由5h Fenton试剂的光催化处理之后，恶草酮的去除率最高可达98.4%。

3.4 化工废水

化工废水中往往里面有氯代苯类等毒性物质较多，往往毒性较强，致癌性也较强，它是典型的降解难度大的工业中产生的有机废水。利用Fenton－絮凝法来对化工综合废水进行分析。这可以为后续生化处理提供有利条件。

3.5 制药废水

制药废水的特点是有机污染物的浓度高，毒性大，往往存在很多生物抑制剂，因此生物降解的难度比较大。根据医药化工产生的废水污染物的独有特征，高含氮废水沉淀法进行预先处理，综合废水中的一些处理工艺，而且把握对应的设施技术标准。

4 结语

Fenton试剂，作为一种强氧化剂，其活性高、而且反应速率快、它的反应条件要求温和，适用范围广，在难降解污染物处理中降解处理迅速，其有较大的使用范围，即可以提升废水的可生化性，在处理系统的终端开展深度处理，能够让外排的废水的水质可以达到排放的标准水平。随着研究的不断加深，Fenton氧化法不断改进后，会得到更加广泛的使用。

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