芬顿试剂芬顿试剂
芬顿试剂配比在各类废水处理中的经验总结
芬顿试剂配比在各类废水处理中的经验总结一、芬顿氧化工艺简介芬顿（Fenton）试剂是一种化学催化氧化反应，因其具有很强的氧化能力且对反应条件要求较低、产物无二次污染常被用作一些含高浓度、难降解有机物废水的处理工艺，业界也称之为芬顿氧化法。
芬顿试剂的原理是二价铁离子（Fe2+）和过氧化氢（H2O2）的链反应生成烃基自由基（OH），OH自由基的氧化电位为2.8V，仅次于氟，具有超强的氧化能力，同时还具有很高的电负性或亲电性，其电子亲和力约为570KJ具有很强的加成反应特性，所以芬顿试剂可以毫无选择性的对绝大多数的有机物进行氧化分解反应，尤其是一些含有生物难降解或一般化学氧化难以分解的有机物废水的处理，芬顿试剂可以有效的氧化分解此类有机物，提高废水的可生化性，同时还具有非常明显的脱色除味效果。
所以芬顿氧化法特别适用于印染、医药、硝基苯、苯胺、有机硅、印刷线路板、焦化、垃圾渗滤液、石油化工、橡胶助剂化工以及含苯环化工类行业产生的污水的预处理或生化处理后出水的深度处理工艺。
二、影响芬顿氧化处理效果的因素决定芬顿氧化处理废水效果的因素主要有设备结构是否合理、芬顿试剂配比是否得当等，下面依次列举各因素在芬顿氧化反应中起到的作用。
1、反应设备构造芬顿氧化设备的构造应该能使废水与加入的试剂充分均匀的混合以利于芬顿反应进行的更充分全面，因加入的试剂中含有过氧化氢，而过氧化氢在化验废水水质时又能被当作COD提高废水的COD含量，所以设备的结构应保证已经加入试剂的废水从进水口进入设备内部到到达出水口流出设备时已经充分的将整个芬顿氧化过程完成，这就需要按照不同的水质、水量来确定合理的尺寸比例。
另外，由于芬顿氧化加入的试剂也是有药剂成本的，为了保证加入的药剂能与废水充分混合提高药剂的利用率和节省药剂成本，设备还应该具有合理的搅拌混合系统。
青州谭福环保经各种条件下的大量实验和在个类污水处理中的应用实践进行多次优化改良，研制出的FC型高效芬顿氧化塔具有根据水质水量确定的合理的尺寸规格、独立的曝气布水系统和药剂管道混合系统，合理的尺寸比例保证芬顿氧化在整个设备内部完成，独立的布水系统保证废水在设备内部分布更加均匀，曝气系统不仅对废水起到搅拌混合的作用还可提高废水的含氧量更加有利于芬顿反应条件，管道混合系统使药剂和废水在进入反应设备前已经充分均匀的混合提高药剂利用率减少药剂成本。
高级氧化技术—芬顿试剂氧化
正文：1高级氧化技术高级氧化技术AdvancedOxidationProcesses定义为可产生大量的 OH自由基过程;利用高活性自由基进攻大分子有机物并与之反应;从而破坏油剂分子结构达到氧化去除有机物的目的;实现高效的氧化处理..Fenton法处理含有羟基有机化合物的废水时存在明显的选择性..羟基取代基类型、羟基数量、羟基取代位置、主链链长及主链的饱和度对Fenton法处理效果均存在不同程度的影响..实验结果表明:一元酚羟基对Fenton反应有着促进作用;而一元醇羟基对其有强烈的抑制作用;当碳原子数相同而羟基数不同时;随羟基数量的增加其对Fenton反应的影响逐渐下降;饱和一元醇主链碳原子个数越多;则其对Fenton反应的抑制作用越明显;主链的不饱和度对Fenton反应的影响也是不同的;脂肪族不饱和羟基化合物的Fenton法处理效果很差;而对苯环类羟基化合物有着很好的氧化处理效果;链长与醇羟基个数都不同时;随主链的增长和羟基数量的增加;其对Fenton反应的抑制作用随之下降;表现出良好的氧化降解效果..不同体系中的羟基自由基产生量可用来直接判断底物对芬顿试剂的抑制效应及抑制程度..脉冲式加温对室温下芬顿试剂的氧化效果有着促进作用;且加热频率越大;效果越明显..2芬顿试剂机理研究当Fenton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氧化剂具有如此强的氧化能力..20多年后;有人假设可能反应中产生了经基自由基;由于H2O:在催化剂Fe3+Fe2+的存在下;能高效率地分解生成具有强氧化能力和高电负性或亲电子性电子亲和能力569.3KJ的经基自由基·OH;·OH可以氧化降解水体中的有机污染物;使其最终矿化为C02;H20及无机盐类等小分子物质..据计算在pH=4的溶液中;-OH的氧化电位高达2.73V;其氧化能力在溶液中仅次于氢氟酸..因此;通常的试剂难以氧化持久性有机物;特别是芳香类化合物及一些杂环类化合物;芬顿试剂对其中的绝大部分都无选择地氧化降解..2.1Fenton试剂产生强氧化能力的反应机理研究有关芬顿试剂的反应机理;一种研究认为是无机物之间的反应;像Fe2+;Fe3+;H202;·OH;HO2·和02-·;这是一般的芬顿反应体系中都存在的..这部分反应的机理研究主要通过化学捕获剂和先进的分析仪器来完成;研究主要集中在是产生以9基自由基或烷氧自由基为主的氧化物种;还是产生以铁为中心的高价瞬态氧化物种..近年来;研究人员发现;毗咤可以作为自由基的捕获剂用于捕获102·自由基..而同时;-OH自由基的竞争反应不影响到对HO2·自由基的捕获..依据此种发现;研究人员提出了高能的自由基和氧化剂的产生机理;这也是芬顿反应比较成熟的机理论断..然而直到现在;对铁氧化后在反应中存在的形态等方面还有很多问题需要研究..针对这一现象;一些学者提出了许多中间过程;归纳起来主要有几种:pH值在2.5一4.5之间时;低浓度的Fe2+主要以FeOHH2052+的形式存在;反应的发生是H2O2在Fe2+的第配位体上发生了配位交换;随后发生了体内二电子的转移反应;生成F4+的复合物..FeoH3H2O4+中间体继续反应并产生·OH;FeoHH2O52+继续与H2O2:发生反应;使Fe2+得以循环..2.2Fenton试剂在有机物中的反应机理研究近年来;人们致力于研究芬顿试剂与有机物及其中间产物之间的反应规律;研究芬顿试剂对不同有机物的动力学;并建立了不同的动力学模型;这种研究指导了Fenion试剂的工业化应用..探讨对芬顿试剂氧化氯酚的反应特征;主要研究pH、H202、Fe2+对反应的影响..在研究中发现;酸性太强;溶液中的H+浓度过高;过氧化氢以H3o2+稳定存在;而且有机物在强酸性环境中不易分解;Fe3+不能被顺利地还原成Fe2+;催化反应受阻..实验证明;反应受到自由Fe2+浓度的影响;Fe2+是产生·OH的关键因素..被芬顿试剂分解的小分子有机物;有一部分会加速分解;而另外一部分会和Fe2+形成稳定的化合物;很难被进一步降解;只要有H必:存在;有机物的降解反应便会继续下去..由实验结果得出pH=2-4时;有机物的降解速率发生在短短的几分钟之内;这个降解速率相对于氯酚浓度来说是一级反应;它的反应速率常数正比于Fe2+和过氧化氢的初始浓度..实验发现;反应受到中间有机产物的影响极大;因此动力学的研究应该考虑中间产物的影响..李玉明等对间硝基苯胺的动力学进行了研究;分别考察了H202浓度、Fe2+浓度、pH值、温度随时间的变化..该研究用一元线性回归的方法;对不同氧化降解时间后间硝基苯胺的残余浓度对反应时间的相关性进行了定量分析;发现间硝基苯胺的氧化降解符合一级动力学的模式;得到了该反应的表观速率常数和活化能..利用紫外光谱对机理研究发现;间硝基苯胺催化氧化过程中的主要中间产物应为戊烯二酸..由于经基自由基与间硝基苯胺的反应速率常数大于有机酸的反应速率常数10;根据化学动力学理论;在芬顿试剂催化降解反应中;当所投加的芬顿试剂剂量不足以完全氧化间硝基苯胺时;间硝基苯胺可被优先氧化降解去除;使降解反应终止于产酸阶段..因此;在实际的难降解工业废水处理中;可以根据需要用芬顿试剂氧化法作为间硝基苯胺等难降解废水的预处理方法;为后续的生化处理提供良好的反应条件..但是;当芬顿试剂投加量较大时;可以对中间产物有机酸进一步降解;生成小分子化合物;直至降解为二氧化碳和水..对芬顿试剂与有机物反应的动力学进行研究可以了解有机物在芬顿试剂中的反应进程;寻找合适的反应停留时间和反应的级数和速率常数;从而为大型工业化有机废水处理反应器的设计提供坚实的理论依据..3集瑞环保对于催化氧化芬顿氧化反应在高浓度废水处理中的研究Fenton试剂具有很强的氧化性;而且其氧化性选择性;能适应各种废水的处理..3.1处理氰化物氰化物是剧毒性的物质;在废水的排放中都要严格控制氰化物的含量..芬顿试剂可有效地处理氰化物;处理过程中;游离的氰化物分两步被分解..俄罗斯学者研究了采用Fenton试剂处理含有氰化物和硫氰化物的废水质量浓度均为1000mg/L;前者氧化率为99.8%;后者氧化率为84.0%..3.2处理酚类酚类物质有较高的毒性;对人体有致癌作用;属于难降解的工业有机废水..芬顿试剂可用于处理苯酚、甲酚、氯代酚等多种酚类;效果均极好..在室温、pH=3-6和FeS04催化剂存在的情况下;H202可快速破坏酚结构;氧化过程中先将苯环分裂为二元酸;最后生成CO2和H2O..研究用芬顿试剂氧化法处理对氨基酚PAP;探讨了影响处理结果的因素..在选定的条件下;PAP去除率为96%-98%;废水色度明显变浅;降低了废水的生物毒害性;改善了废水的生物降解性能..除了可以直接降解氯酚类物质外;还可以用芬顿试剂氧化作为生物处理技术的前处理过程;使废水的毒性降低;可生化性提高..在用芬顿试剂和生物法联合处理含有五氯酚的废水时;集瑞环保实验人员观察到在预处理中采用芬顿试剂与只采用H202相比;在后续的生物处理过程中五氯酚的吸收速率显着提高..3.3处理染料废水纺织印染废水的组成非常复杂;多数分子是以苯环为核心的稠环、杂环结构;属于高度稳定且有高致癌性的废水;它难以降解;并含有大量残余的染料和助剂..目前染料废水主要问题是残余染料所产生的色度..染料废水中颜色来源于染料分子的共扼体系;芬顿试剂在酸性条件下生成HO·能够氧化打破这种共扼结构;使之变成无色的有机分子进一步矿化..采用芬顿氧化法对染料废水进行处理具有高效低耗、无二次污染的优势..集瑞环保实验人员研究用芬顿试剂降解直接染料;发现染料分解是由2步反应进行的;第一步反应很快;第二步反应较慢;在反应条件下;30℃和30min内;染料97%可被降解;60min后COD可去除70% 3.4处理染料中间体或染料助剂废水染料中间体废水中常含有大量的蒽醌、萘、苯的各种取代基衍生物;具有COD高、色度高等特点;是目前较难处理的工业废水之一..用芬顿试剂处理此类废水的集瑞环保实验人员研究也在陆续开展;并取得良好效果..研究用芬顿试剂处理B一萘磺酸钠..先用Fecl3;进行混凝处理;后用芬顿试剂氧化..在适宜的条件下;废水的COD和色度去除率分别达到99.6%和95.3%;处理后废水可达到排放标准..3.5处理农药草甘膦废水农药废水是一种难治理的有机化工废水;具有COD高、毒性大、难生物降解等特点..近来针对这点;出现了一些用Fenton法进行处理的研究..集瑞环保实验人员研究用芬顿法与光芬顿法降解2;4-二氯苯氧乙烯2;4-D;探索了反应条件对降解效果的影响..在2;4-D质量浓度为200mg/I;H202质量浓度为200mg/L;Fe2+质量浓度为40200mg/L;pH为3.5的情况下;可在10min内使农药的降解率达到85%;TOC去除率也可达到80%以上..3.6处理焦化废水炼焦废水含有数十种无机和有机化合物;包括氨氮、硫氰化物、硫化物、氰化物、酚、苯胺、苯并比等;其中一些是高致癌物;属于高污染难治理的工业废水..集瑞环保实验人员研究了用芬顿法处理焦化废水..探讨了影响COD去除率的因素;确定了适宜的操作条件..在此条件下;焦化废水COD去除率达88.9%.H202如分3批加人总量不变;COD去除率可提高至92%..集瑞环保实验人员研究了芬顿氧化/混凝协同处理焦化废水经生物处理后的出水..结果表明;经此处理后;出水可达国家二级排放标准..如后续再经生物处理;最后出水将可稳定地达到国家一级排放标准..研究试验中;还通过分析相对分子质量分布和小分子有机物组成;揭示了焦化废水生物处理后出水的物质组成及其在芬顿氧化/混凝协同处理后的污染物变化规律..3.7处理垃圾渗滤液城市垃圾渗滤液是一种组成成分复杂的污水;将会污染地下水;对城市环境构成严重威胁..由于其含有多种有毒有害的难降解有机物;不易用传统的生化法来处理..不同的填埋场的垃圾渗滤液的组成、浓度不同..因此;对垃圾渗滤液的处理效率;集瑞环保实验人员研究主要是从降低COD和去除的混合物中有机物分子量来考察..垃圾渗透液中的应用;进行了用芬顿法处理垃圾渗滤液的中型试验;反应在连续的搅拌发生器中进行;当试剂加入量适当时;COD的去除率可达67.5%;从而提高了可生化性;有利于进一步的处理..由以上对各种废水的研究可知用芬顿试剂处理废水的特点;一是反应启动快;反应在酸性的环境中;常温常压;条件温和；二是不需要设计复杂的反应系统;设备简单、能耗小..集瑞环保实验人员认为芬顿试剂氧化性强;反应过程中可以将污染物彻底地无害化;而且氧化剂H2O:参加反应后的剩余物可以自行分解掉;不留残余;同时也是良好的絮凝剂;效果好..Fenton试剂在处理各种废水的时候;其反应条件差别不大;这就方便了Fenton试剂的工业化应用..4芬顿试剂的工业应用集瑞环保实验人员采用芬顿试剂既可独立地进行处理;直至达标;也可在其他方法如生化法处理前作为预处理方法;或在处理后进行精处理;最终达到排放要求..江苏省某化工厂是一家生产医药中间体的专业化工企业;生产过程中排放的废水含有大量的苯酚、邻硝基甲苯、邻硝基澳苯、邻硝基苯甲醇、邻硝基苯甲醛、邻硝基苯甲酸等硝基苯类副产物;COD、色度值高;pH值为2.5一3.0..根据水质特点;上海集瑞环保公司采用催化氧化芬顿一微电解工艺进行预处理后;再采用复合生化活性污泥法工艺对该类废水进行处理这个工艺流程在实际运用中取得了良好的效果;出水达到污水综合排放标准GB8978-1996中的一级排放标准..处理每立方米废水运行费用约为5.80元;如果处理后废水回用;则处理每立方米废水运行费用约为0.9元..上海集瑞环保目前设计的处理有机高浓度废水的最佳2011组合工艺BCB此工艺采用“复合生化生物氧化Biologicaloxidation1-催化氧化Catalyticoxidation-复合生物氧化BiologicalOxi-Dation2组合工艺”简称BCB组合工艺处理高浓度难降解有机废水..高浓度难降解有机废水首先进行预处理;BCB组合工艺的B1段;通过兼氧水解和生物氧化作用除去其中绝大部分可生物降解的有机物;然后进行C段采用催化氧化Fenton工艺;进行催化氧化处理;改善废水的可生化性;C段出水进入复合生化B2段;再次进行生物氧化..与传统的高浓度难降解废水处理工艺相比;BCB组合工艺可以大幅度减少氧化剂的用量;显着地降低运行成本..这个工艺流程处理山东某石化企业苯酚车间排放的苯酚废水;COD由以前的6000一18000mg/L降到了100mg/L以下;而且氧化剂的用量少;运行费用低;取得了很好的效果..在国外;西班牙的研究者发明了一项改进的Fenton工艺;他们添加了一种助剂;使H2O:能以比较稳定的形式存在;可以减少H2O2的分解;提高H2O2的利用率;从而以一种更经济的形式处理废水..此种工艺的条件是:pH在3-5之间;温度在100125℃之间;在一个密闭搅拌装置里;压力为150200kPa..在2004年;此工艺已经应用于实际生产;有一套每小时处理100t废水的装置;取得了良好的效果;能使COD的去处率达到90%以上..国内应用较少5结论催化氧化Fenton反应是当今最重要的AOP之一;催化氧化Fenton反应在有毒有机污染物处理中有较好的降解效率及较大的应用范围;不管是在实验室研究还是在实际的工业运用中;都有良好的效果..现在国内的大型的化工园区;提倡循环经济的模式;采用单一的污水处理厂来处理该区内所有的有毒废水;希望能达到废水回用的目的..但是依靠单一的生化处理模式处理如此复杂的废水;并不能达到很好的效果;Fenton反应作为一种非常有效的废水预处理手段;既可以在废水处理的中段提高废水的可生化性;又可以在处理系统的末端进行深度处理;再配合其他处理技术以达到中水回用;可以实现循环利用的目标..建议采用：复合生化1—催化氧化-微电解-复合生化2-复合生化3处理达标回用;此工艺特点;运行费用低;处理成本节省等优点..。
Fenton实验步骤
芬顿(Fenton)试剂对有机污染物的化学降解是前景广阔的高级氧化技术，具有反应快、降解完全等优点：1、了解芬顿试剂氧化降解水中有机污染物（如亚甲基蓝、农药）的原理；2、熟悉芬顿试剂的制备、操作过程和影响因素。
实验原理过氧化氢与亚铁离子结合形成的芬顿(Fenton)试剂，具有极强的氧化能力，其氧化机理主要是在酸性条件下，利用亚铁离子作为过氧化氢分解的催化剂，反应过程可以生成反应活性极高的羟基自由基，其具有很强的氧化能力。
羟基自由基可进一步引发自由基链反应，从而降解大部分有机物，甚至使部分有机质达到矿化。
过氧自由基反应的一般过程为：Fe2+ + H2O2 →Fe3+ + HO• + OH- （1）Fe3+ + H2O2 →Fe2+ + HOO• + H+ （2）Fe2+ + HO• →Fe3+ + OH- （3）Fe3+ + HOO• →Fe2+ + O2 + H+ （4）Fe2+ + H OO• →Fe3+ + HO2- （5）HO• + H2O2 →HOO•+ H2O （6）HOO• + H2O2 →HO•+ H2O + O2 （7）反应体系十分复杂，其关键是通过Fe2+在反应中起激发和传递电子的作用，使链反应可以持续进行直至H2O2耗尽。
芬顿试剂降解有机物一般在酸性条件下进行，pH对降解影响大。
pH过高时，一是随着pH的升高，H2O2的稳定性降低，高pH会造成H2O2的分解；二是较高的pH对反应（1）的抑制作用，不利于HO•的产生，式（1）是产生HO•的主要反应；三是Fe2+易形成Fe(OH)3胶体或Fe2O3•nH2O无定形沉淀，导致体系的催化活性下降或消失。
pH过低时，H+是HO•的清除剂：H+ + HO• + Fe2+ = H2O + Fe3+，这也不利于HO•的产生。
另外，FeSO4和H2O2的量和配比也会影响芬顿试剂的氧化降解性能。
试剂与仪器1、亚甲基蓝固体2、亚甲基蓝操作液（50 mg/L）1500mL3、30% (w/w) H2O2溶液，密度1.11g/mL4、七水硫酸亚铁固体FeSO4. ．7H2O5、NaOH 溶液（1 mol/L）6、H2SO4溶液（1 mol/L）⏹分光光度计每组一台⏹pH计一台⏹比色管9根每组⏹烧杯250ml，5个每组；100ml，1个每组⏹容量瓶1000ml一个每组，500ml二个每组⏹玻棒每组3根；计时器1个每组⏹电子天平每组一台⏹量筒100ml 一个每组⏹各类移液管等1ml，5ml，10ml各一根每组⏹搅拌机2台每组实验步骤–溶液配制稀释：把100mg/L的亚甲基蓝储备液稀释2倍至1000mL和500mL（选做部分）容量瓶中，获得50mg/L的亚甲基蓝操作液（自行计算）。
芬顿试剂芬顿试剂
芬顿试剂溶液PH的影响：分别取1000ml废水置于6个烧杯中，控制FeSo4.7H2O2投加量为4g/l, H2O2(30%)投加量为40ml/l，反应时间为3小时，用H2SO4溶液将PH分别调节至1、2、3、4、5、6，试验结果见图1。
图一表明，当水样的PH为3时，处理效果较好。
其原因是PH的变化直接影响到Fe2+、Fe3+的络合平衡关系，从而影响FENTON试剂的氧化能力。
芬顿试剂是在PH呈酸性条件下发生作用的。
在中性和碱性环境下，Fe2+不能催化双氧水产生OH，而是在自身碱性条件下生成沉淀。
按照经典的Fenton试剂反应理论，PH升高不仅抑制了。
OH 的产生，而且使溶液中Fe2+以氢氧化铁的形式沉淀而失去催化能力。
当PH过低时，溶液中的H+浓度过高，Fe3+不能顺利的被还原为Fe2+，催化反应受阻。
有关研究显示:Fenton 试剂在酸性条件下，特别是PH 在3-5时氧化能力很强；PH过高时，双氧水的氧化还原电位低，氧化能力弱，还会造成其无效分解，不利于CODcr的去除。
从图中可以看出，在PH为3时，色度的去除也达到了最佳效果，色度的去除是随着CODcr去除效果的增加而增加。
因此在PH为3时CODcr去除率达到最高，色度的去除也达到了最佳效果。
FeSo4.7H2O2投加量的影响分别取1000ml废水于6个烧杯中，控制PH为3，双氧水30%投加量为40ml/l，分别投入不同量的FeSo4.7H2O2晶体，反应时间为3h，试验结果如表2 FeSo4.7H2O2的最佳投加量为4g/l FeSo4.7H2O2投加量过多或过少都会影响OH的产生，废水的处理效果均会下降。
其原理在于：1由于FeSo4.7H2O2是羟自由基捕捉剂，浓度过高，会同产生的OH反应，从而使OH的表观生成速率下降2若溶液中初始FeSo4.7H2O2浓度过高，则反应开始时双氧水分解速率过快，迅速产生大量的OH，引起OH自身发生反应2OH+2OH=2H2O+O2致使一部份最初产生的OH消耗掉，也表现为CODcr的去除率下降因此，可以说明Fenton反应不时简单地由Fe2+来催化完成的，而是以某些络合物的内部变价的形式来完成的，这一点在一定程度上证实了Bossmann给出的Fenton试剂作用机理。
芬顿实验药剂比例
1、芬顿药剂的投加比例量计算芬顿药剂主要组成包括硫酸亚铁与双氧水，这两种药剂也常被单独用于废水处理中，硫酸亚铁主要作为还原剂、混凝剂使用，而双氧水则作为强氧化剂使用。
硫酸亚铁中2价铁离子与双氧水（H2O2)的强氧化还用作用生成羟基自由基的过程。
两者组合技术则为高级强氧化技术。
先确定好芬顿硫酸亚铁与双氧水投加顺序，再根据废水性质计算出芬顿试剂的投加量，比如除COD，如果芬顿体系中如果氧化性物质多,那么硫酸亚铁的比例就要大一些，如果还原性物质多双氧水就要多一点，一般有机物体现为还原性，所以若是除COD的话，按照需要氧化200ppm的COD计算，可依照以下计算公式：双氧水与硫酸亚铁的质量比为1:2，加亚铁前保证处理反应器中的pH值在3.5~4.0，加入1400ppm的亚铁，再加入700ppm的双氧水，反应40min左右。
通常按质量浓度双氧水：COD=1:1，摩尔浓度Fe2+：H2O2=1:3换算即可，具体根据污染物浓度进行正交实验来确定。
以水中COD含量计算其投加量则H2O2：COD的质量浓度为1：1，可先计算出所需双氧水投加量，再按硫酸亚铁跟双氧水的体积比一般为：3:1。
也就是说Fe2+：H2O2=1:3的摩尔浓度进行投加。
具体的投加量并不是固定的，在实际应用中，可根据水中污染物进行调节，如水中还原性物质比较多，可相应投加多一点的双氧水，相反的氧化性物质比较多时则Fe2+的投加比例须增大。
芬顿药剂投加量除了与水中污染物含量有关（有机物一般体现为还原性），还与药剂含量及水质因素有关，因此芬顿药剂的投加比例及浓度需要根据实际情况进行调整(硫酸亚铁芬顿试剂投加过量对废水的影响)。
2、质量比=体积数＊摩尔数＊分子量Cod:H2O2=1:1例如：COD=10000mg/l 取样1L则H2O2的量为10g/l, 30%H2O2,密度为1.11g/cm3V=10g/(30%*1.11g/cm3)=30.03mlFe2+ : H2O2 = 1 : 3则H2O2 10g→0.2941mol H2O2→0.098mol Fe2+→0.098mol FeSO4.7H2O→27.24g30/27=?如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！。
Fenton试剂
微电解塔规整填料的历史性突破-消除铁碳法板结钝化，持续微电解污水填料活性铁碳床微电解刚开始的效果很理想，特别是处理酸性的有机废水，但运行两个月后，效果急剧下降。
铁碳床纯化板结、铁泥堵塞、污泥量大都是头疼的问题，反冲洗可减缓铁泥堵塞，但解决不了效果下降问题，往往需要更换填料，而在在实际工程中更换填料工作量很大。
“目前的微电解不论是用在哪个水处理方面，都存在上述问题，因此在环保工程应用上基本是行不通，有好多公司宣传得好。
我是92年开始用这方法，证明是行不通了。
为了填装铁屑把人都累蠢了。
”我公司研究所对高浓度污水处理的预处理研究已有多年，经过公司科技人员的不断开发和研究，结合众多不同类型的高浓度污水处理的成功实践经验，开发了一系列高浓度化工污水的治理方法。
高效微电解处理污水工艺应用和微电解新型规整填料的开发就是我公司自主开发的一项新技术，特别是微电解新型规整填料是我公司正在申请中的发明专利。
传统上的微电解工艺所采用的微电解材料一般为铁屑和木碳，使用前要加酸碱活化，使用的过程中很容易钝化板结，又因为铁与碳是物理接触，之间很容易形成隔离层使微电解不能继续进行而失去作用，这导致了频繁地更换微电解材料，不但工作量大成本高还影响废水的处理效果和效率。
另外，传统微电解材料表面积太小也使得废水处理需要很长的时间，这都严重影响了微电解工艺的利用和推广。
在多年探索与众多工程实例中的不断应用试验，开发了以铁屑、碳及其它金属、非金属为主要元素，并按一定的比例进行混合成型，烧结成规整化填料，具有持续高活性铁床优点，在处理高浓度污水中有以下特点：1、解决了微电解污水处理工艺填料板结、钝化、活化，更换的难题，并具有持续高活性铁床优点。
同比传统铁碳填料，损耗量降低了60%以上，同时处理产生的污泥量减少了50%以上。
该技术各单元可作为单独处理方法使用，又可作为生物处理的前处理工艺，利于污泥的沉降和生物挂膜。
2、内电解阴阳极及催化剂通过高温形成架构式合金结构，不会像铁碳混合组配那样容易出现阴阳极分离，影响原电池反应。
芬顿试剂在废水处理中的应用
芬顿试剂在废水处理中的应用芬顿试剂在废水处理中的应用废水处理一直是环境保护的重要课题之一。
随着工业化的发展和人口的增加，废水排放量不断增加，对水环境造成了严重的污染。
因此，研究和开发高效、低成本的废水处理技术，成为保护水资源和改善环境质量的重要途径。
芬顿试剂作为一种广泛应用于废水处理领域的氧化剂，具有成本低、反应高效、操作简单等优点，因此被广泛应用于废水处理中。
芬顿试剂最早由美国化学家芬顿于1894年发明。
它由过氧化氢和铁盐组成，可以在中性或弱酸性条件下将有机物氧化为二氧化碳和水。
在废水处理中，芬顿试剂通过两步反应可以将有机物分解为无害的化合物。
首先，过氧化氢氧化有机物生成活性自由基。
接着，铁离子作为催化剂促使活性自由基与有机物发生进一步反应。
这两步反应是芬顿试剂降解有机物的关键过程。
芬顿试剂在废水处理中的应用具有多种优势。
首先，芬顿试剂的制备成本较低。
过氧化氢和铁盐都是常见且价格相对便宜的化学品，且制备方法相对简单，容易大量生产。
因此，芬顿试剂可以适用于大规模废水处理工程。
其次，芬顿试剂对废水中的污染物具有很高的氧化能力。
由于芬顿试剂中的过氧化氢和铁离子具有较高的氧化还原电位，因此可以将许多有机物氧化为无害的化合物，例如二氧化碳和水。
此外，芬顿试剂的操作简便灵活，不需要昂贵的设备和复杂的工艺。
最后，芬顿试剂在废水处理中几乎没有产生二次污染的问题。
芬顿试剂经过反应后生成的产物为无害物质，不会对环境造成进一步污染。
然而，芬顿试剂在废水处理中也存在一些问题。
首先，芬顿试剂的反应过程需要酸性条件的支持。
在中性或碱性条件下，芬顿试剂的反应速率会显著降低，甚至无法进行。
因此，在实际应用中，需要对废水进行预处理，将其调整为适宜的酸性条件。
其次，芬顿试剂不能将所有有机物都氧化为无机物。
一些特定的有机物，如多环芳香烃和氰化物等，对芬顿试剂有较高的抵抗能力，不容易被氧化分解。
因此，在实际应用中，需要针对不同的废水成分进行合理的选择和调整。
芬顿试剂
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。
芬顿反应是以亚铁离子为催化剂的一系列自由基反应。
主要反应大致如下：Fe2+ +H2O2==Fe3+ +OH-+HO·
Fe3+ +H2O2+OH-==Fe2+ +H2O+HO·
Fe3+ +H2O2==Fe2+ +H+ +HO2
HO2+H2O2==H2O+O2↑+HO·
芬顿试剂通过以上反应，不断产生HO·（羟基自由基，电极电势2.80EV，仅次于F2），使得整个体系具有强氧化性，可以氧化氯苯、氯化苄、油脂等等难以被一般氧化剂（氯气，次氯酸钠，二氧化氯，臭氧，臭氧的电极电势只有2.23EV）氧化的物质。
以氯苯为例，C6H5Cl---------------(Fe2+ H2O2)→CO2+H2O+HCl
芬顿试剂的影响因素
根据上述Fenton试剂反应的机理可知，OH ·是氧化有机物的有效因子，而[Fe2+]、[H2O2]、[OH-]决定了OH·的产量，因而决定了与有机物反应的程度。
影响该系统的因素包括溶液pH值、反应温度、H2O2投加量及投加方式、催化剂种类、催化剂与H2O2投加量之比等。
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芬顿试剂
溶液PH的影响：
分别取1000ml废水置于6个烧杯中，控制FeSo4.7H2O2投加量为4g/l, H2O2(30%)投加量为40ml/l，反应时间为3小时，用H2SO4溶液将PH分别调节至1、2、3、4、5、6，试验结果见图1。
图一表明，当水样的PH为3时，处理效果较好。
其原因是PH的变化直接影响到Fe2+、Fe3+的络合平衡关系，从而影响FENTON试剂的氧化能力。
芬顿试剂是在PH呈酸性条件下发生作用的。
在中性和碱性环境下，Fe2+不能催化双氧水产生OH，而是在自身碱性条件下生成沉淀。
按照经典的Fenton试剂反应理论，PH升高不仅抑制了。
OH 的产生，而且使溶液中Fe2+以氢氧化铁的形式沉淀而失去催化能力。
当PH过低时，溶液中的H+浓度过高，Fe3+不能顺利的被还原为Fe2+，催化反应受阻。
有关研究显示:Fenton 试剂在酸性条件下，特别是PH 在3-5时氧化能力很强；PH过高时，双氧水的氧化还原电位低，氧化能力弱，还会造成其无效分解，不利于CODcr的去除。
从图中可以看出，在PH为3时，色度的去除也达到了最佳效果，色度的去除是随着CODcr去除效果的增加而增加。
因此在PH为3时CODcr去除率达到最高，色度的去除也达到了最佳效果。
FeSo4.7H2O2投加量的影响
分别取1000ml废水于6个烧杯中，控制PH为3，双氧水30%投加量为40ml/l，分别投入不同量的FeSo4.7H2O2晶体，反应时间为3h，试验结果如表2 FeSo4.7H2O2的最佳投加量为4g/l FeSo4.7H2O2投加量过多或过少都会影响OH的产生，废水的处理效果均会下降。
其原理在于：1由于FeSo4.7H2O2是羟自由基捕捉剂，浓度过高，会同产生的OH反应，从而使OH的表观生成速率下降2若溶液中初始FeSo4.7H2O2浓度过高，则反应开始时双氧水分解速率过快，迅速产生大量的OH，引起OH自身发生反应
2OH+2OH=2H2O+O2致使一部份最初产生的OH消耗掉，也表现为CODcr的去除率下降
因此，可以说明Fenton反应不时简单地由Fe2+来催化完成的，而是以某些络合物的内部变价的形式来完成的，这一点在一定程度上证实了Bossmann给出的Fenton试剂作用机理。
H2O2投加量的影响
分别取1000ml废水于5个烧杯中，控制PH为3，FeSo4.7H2O2的投加量为4g/l，分别投加不同量的H2O2，反应时间3h
H2O2的投加量对该体系的影响较大，H2O2 投加量过少或者过多都不利于OH 的产生。
当H2O2投加量过高时促进（Fe3++ H2O2=Fe2++H++HO2）的进行，产生大量的HO2，当H2O2投加量过地时抑制（Fe2++ H2O2=Fe3++OH-+OH）产生的OH有不足。
所以对体系降解的最佳H2O2用量进行讨论。
由图3可知，H2O2最佳投加量为40ml/l。
H2O2用量过多或过少，废水的处理效果都会下降。
其原因是在Fe2+ H2O2体系中存在以下反应：
OH+ H2O2= H2O+ H2O H2O。
=O2 -+H+ O2 -+ H2O2------ O2+2OH-
在H2O2的浓度较低时，上述反应可以忽略，H2O2的浓度增加，产生的OH增加，所产生的OH部分参与可有机物的反应，废水CODcr 的去除率随H2O2 投加量的增大而增大；但当H2O2的浓度过高时，则必须考虑上述反应，部分H2O2 发生无效分解，释放出氧气，因而废水的处理效果反而会下降
反应时间的影响
取1000ml废水于烧杯中，控制PH为3 FeSo4.7H2O2的最佳投加量为4g/l双氧水的投加量为40ml/l取不同那个反应时间，后测其CODcr，试验结果见图4 在最佳条件下用Fenton试剂处理废水，当HRT《3h 时，CODcr的去除率显著增加。
但是当大于3小时后，CODcr的去除率几乎没有变化。
加入双氧水前3H，CODdr 的去除率随时间的延长而增大，而且基本上维持着一种线性关系；当时间大于3小时后，CODcrDE 去除率基本维持稳定这被认为是因动力学反应速度的降低或产生了难以被OH氧化的一些中间体，同时考虑到废水中难降解的有机物太多，因此反应时间到3h，去除率已达到最大值，时间再增长，去除率已没有明显上升。
双氧水投加次数对CODcr去除率的影响
分别取1000ml 废水于4个烧杯中，控制PH为3，FeSo4.7H2O2的投加量为4mg/l，反应时间为3h ,分别向各体系中投加共40ml/l的双氧水，投加次数不同。
有试验结果可以看出双氧水的投加次数的改变对去除率有一定的影响，当采用一次性投加双氧水时，由于其投加量较多，会产生局部浓度过法的现象，不能使反
应顺利进行。
在双氧是过量的情况下会发生双氧水与自身产生的OH反应。
从而使溶液中的OH降低，Fenton试剂的氧化能力下降。
而分别投加，双氧水得到充分利用，去除率明显比一次性投加要好，因此在实际废水处理过程中宜采用分批投加药剂的方法。