芬顿氧化法技术
发布时间：2021-3-31 15:17:30 来源：北极星环保网 作者：
一、fenton反应原理
1、fenton试剂利用过氧化氢与亚铁离子反应产生具有强化能力的羟基自由基（·oh），用于氧化水中难分解的有机物
2、亚铁离子氧化成铁离子（fe3 ），铁离子有混凝作用，可用于去除部分有机物。
二、影响fenton试剂氧化能力的因素
1、亚铁离子浓度
亚铁离子浓度应维持在亚铁离子与其反应物之浓度比值为1：10~50（wt/wt）
2、过氧化氢浓度
过氧化氢浓度越高的情况下，其氧化反应产物更接近于最终产物。过氧化氢浓度过高，反而造成反应速率可能不如预期一样增加。以连续的方式加入低浓度的过氧化氢，可得到较好的氧化效果。
3、反应温度
当过氧化氢浓度超过10~20g/l时，一般将其反应的温度设定在20~40℃之间。
4、溶液的ph值
在ph值2~4范围内，通常可得到较快的有机物分解速率。
三、fenton法实验操作步骤
芬顿试剂的主要药剂是硫酸亚铁、双氧水和碱。硫酸亚铁与双氧水的投加顺序会影响到废水的处理效果。
1、先通过正交实验将硫酸亚铁与双氧水的投加比例得出（一旦控制不好便容易返色）
2、调节ph值，投加硫酸亚铁，再投加双氧水。
3、再投加碱，调节ph使污泥沉降即可。
硫酸亚铁投加后反应15分钟左右，再进行双氧水的投加，反应20~40分钟后再加入碱回调ph值，处理效果更佳。
若进水水质不固定，如何控制双氧水的添加量不过量？
投加量需要通过反复试验确定一个相对保守的量，然后在现场操作时进行微调。
某水样的理论芬顿试剂投加计算公式：
水样1000ml，去除cod4500mg/l，cod：h202 1:1，h2o2：fe2 10：1
双氧水浓度30%，即1ml含300mgh202
亚铁溶液质量浓度8%，即1ml含80mgfeso4·7h2o
双氧水质量=1×1l×4500mg/l=4500mg
双氧水体积=4500mg/300mg/ml=15ml
双氧水摩尔质量=4500/34=132.35mmol
亚铁摩尔质量=132.35/10=13.24mmol
亚铁质量=13.24×278=3679.4mg
亚铁溶液体积=3679.4/80=45.99ml
结论1：理论投加量吨废水投双氧水10~15升，每吨双氧水1200元，即吨废水耗双氧水12~18元；
结论2：理论投加量吨废水投硫酸亚铁3.6kg，每硫酸亚铁600元，即吨废水耗硫酸亚铁2.16元；
如果不需要去除4500cod，再按比例减。
四、普通fenton氧化法在难降解废水处理中的应用
1、处理酚类废水
采用fenton氧化对含酚类物质的废水进行了处理研究，结果表明：在ph为4，h2o2投加量为25mg/l，fe2 投加量为4mg/l，时间为1h，温度为室温时，苯酚去除率可达到较高水平，cod的降解也取得了明显的效果。
程丽华等采用fenton试剂对酚类物质模拟水样进行处理研究，当h2o2浓度为4mmol/l、feso4浓度为0.5mmol/l，ph为3，室温反应40min，fenton试剂对7种酚类物质进行处理，去除率均在98%以上。
2、处理印染废水
采用fenton氧化法对活性皂青印染废水进行降解处理，表明在feso4/h2o2摩尔比为2∶3，废水ph值为5.0，反应温度为40℃时，印染废水色度去除率可达到99.9％，cod去除率可达到89.4％。
王滨松等采用fenton试剂对三种活性染料（orangebn、navyrgb和redrgb）废水进行降解研究，结果表明：进行工艺优化后，三种染料的脱色率均在99%以上，在脱色的工艺条件下，通过正交试验得出这三种染料的cod去除率分别能够达到88.9%，98.3%和93.4%。
3、处理皮革废水
对皮革废水生物出水采用fenton试剂法进行处理，表明在ph值为5，h2o2投加量为200mg/l，fe2 的投加量为500mg/l，反应时间50min的条件下，cod的质量浓度由333mg/l 降至89mg/l，色度从90倍降至5倍以下，出水达到了《污水综合排放标准》（gb8978-1996）皮革废水一级标准。
五、fenton氧化法仍存在的问题
fenton氧化法在众多相关的废水处理技术中，已被认为是最有效、最简单且经济的方法之一，可仍有很多问题尚需解决。
1、久置双氧水易分解，质量分数不稳定，需要经常标定；
2、过氧化氢的利用率较低，处理成本较高；
3、亚铁离子容易流失，影响出水色度，需要后续脱色处理；
4、ph使用范围较窄，经常需要调节废水的ph值，增加处理成本；
5、遇到最多的问题可能更多是产生的污泥如何处理？作危险废物还是再利用？企业如何解决高额的运行费用？有很多污水站芬顿反应产生的污泥，通过板框压滤机，浓缩后脱水。而产生的污泥含有大量的微生物、多种金属离子、有机污染等。如果作为废物处理，不仅仅是对资源的一种浪费，还会对环境造成严重的二次污染。