最新Fenton试剂法处理高浓度难降解有机废水
芬顿反应
Fenton氧化法是一种高效且经济的废水高级氧化技术，过氧化氢和亚铁离子反应产生处理。
小编根据群内专家的交流内容，综合整理，分享给圈内外环保工作者，理解新技术，掌握新技术，始终站在环保科技的前沿。
1、FentonFenton(中文译为芬顿)是为数不多的以人名命名的无机化学反应之一。
1893年，化学家Fenton HJ 发现，过氧化氢(H2O2) 与二价铁离子Fe的混合溶液具有强氧化性，可以将当时很多已知的有机化合物如羧酸、醇、酯类氧化为无机态，氧化效果十分显著。
但此后半个多世纪中，这种氧化性试剂却因为氧化性极强没有被太多重视。
但进入20 世纪70 年代，芬顿试剂在环境化学中找到了它的位置，具有去除难降解有机污染物的高能力的芬顿试剂，在印染废水、含油废水、含酚废水、焦化废水、含硝基苯废水、二苯胺废水等废水处理中体现了很广泛的应用。
当芬顿发现芬顿试剂时，尚不清楚过氧化氢与二价铁离子反应到底生成了什么氧化剂具有如此强的氧化能力。
二十多年后，有人假设可能反应中产生了羟基自由基，否则，氧化性不会有如此强。
因此，以后人们采用了一个较广泛引用的化学反应方程式来描述芬顿试剂中发生的化学反应：Fe+H2O2→Fe+OH+ ˙OH ①从上式可以看出，1mol的H2O2与1mol的Fe反应后生成1mol的Fe，同时伴随生成1mol的OH外加1mol的羟基自由基。
正是羟基自由基的存在，使得芬顿试剂具有强的氧化能力。
据计算在pH = 4 的溶液中，OH˙自由基的氧化电势高达2. 73 V。
在自然界中，氧化能力在溶液中仅次于氟气。
因此，持久性有机物，特别是通常的试剂难以氧化的芳香类化合物及一些杂环类化合物，在芬顿试剂面前全部被无选择氧化降解掉。
1975 年，美国著名环境化学家Walling C 系统研究了芬顿试剂中各类自由基的种类及Fe 在Fenton 试剂中扮演的角色，得出如下化学反应方程：H2O2 + Fe→ Fe + O2 + 2H ②O2 + Fe→ Fe + O2˙③可以看出，芬顿试剂中除了产生1 摩尔的OH˙自由基外，还伴随着生成1 摩尔的过氧自由基O2˙，但是过氧自由基的氧化电势只有1.3 V左右，所以，在芬顿试剂中起主要氧化作用的是OH˙自由基。
Fenton试剂预处理高色度有机化工废水的探讨
Fenton试剂预处理高色度有机化工废水的探讨摘要：以Fenton试剂处理某化工厂有机废水。
结果表明，Fenton反应的最佳操作条件为：H2O2投加量为0.15mol/L，FeSO4投加量为4mmol/L，初始pH 为3，反应时间90min。
在最佳工艺条件下，有机废水色度去除率达98%以上，出水呈无色，CODCr去除率达80%以上，同时出水B/C值大幅提高，达到0.49，预处理效果良好，有利于进一步生化处理。
关键词：有机化工废水Fenton试剂预处理某化工厂排放的有机废水含有大量难降解有机物，废水色度高，严重影响后续生物处理系统的正常运行。
结合国内外对难降解有机物污染物尤其是高色度废水的处理技术的现状和研究成果，对该废水进行Fenton试剂预处理，使其色度降低，以减轻后续处理的负荷，消除对生物处理的不利影响。
Fenton试剂法是一种高级氧化技术，其反应体系复杂，但实质是二价铁离子（Fe2+）和过氧化氢之间的链式反应催化生成·OH自由基来氧化分解有机物，·OH自由基具有很高的电极电位（2.80V），可以迅速氧化水中的有机物，使得Fenton体系在处理难降解化工废水时优势明显。
本实验以该有机化工废水为研究对象，通过正交实验以及单因素实验确定了Fenton反应的最佳工艺条件，为该处理的后续应用提供技术参数。
一、实验部分1.材料与仪器FeSO4·7H2O、H2O2（30%）、H2SO4、NaOH均为分析纯；某化工厂的有机化工废水，水质见表1。
MY3000-6智能搅拌仪；奥力龙868型pH计；MS104电子分析天平。
2.实验方法取500mL废水于1000mL有机玻璃杯中，调节pH值，加入适量FeSO4溶液和H2O2溶液，置于搅拌仪上，开启搅拌仪，反应一定时间后，加入15%NaOH 溶液，调节pH至9，静止30min，取其上清液测定CODCr、色度。
3.分析方法pH值用玻璃电极法；CODCr用重铬酸钾法；BOD5用化学稀释接种法；色度用铂钴比色法。
芬顿试剂法降解高浓度制药废水
芬顿试剂法降解高浓度制药废水摘要：芬顿试剂具有非常高的氧化能力。
本文以某制药厂车间废水为实验用水，调节废水pH值、H2O2（30%）投加量、FeSO4·7H2O投加量和反应时间的不同，分析探讨了降解高浓度制药废水的最加条件，试验表明，在最佳条件下芬顿试剂对此废水CODcr的处理效率可达到65%。
关键词：制药废水芬顿试剂CODcr去除率某制药厂主要生产降血压药物及制剂，生产废水量约为1000m3/d，水质成分复杂，污染物浓度高，含有大量难降解物质。
经分析调查决定对高浓度废水采取预处理措施，本研究采用芬顿试剂法降解该废水取得了较为满意的结果，CODcr的去除率可达65%。
1.实验部分1.1废水水质某制药厂车间生产所产生的废水水质水量见下表：表1 车间产生的废水水质水量1.2试验仪器和试剂：85-2型恒温磁力搅拌器（上海司乐仪器有限公司）、PHS-25数显酸度计（中国杭州雷磁分析仪器厂）、30%H2O2（分析纯，莱阳经济技术开发区精细化工厂）、FeSO4·7H2O（上海第二钢铁厂）、固体NaOH（国药集团化学试剂有限公司）、浓H2SO4（分析纯，莱阳双双化工有限公司）。
1.3反应机理：Fe2++H2O2 →Fe3+ +·OH+OHˉ(1)Fe3++H2O2→Fe2++HO2·+H +（2）Fe2+ +·OH →Fe3+ +OHˉ(3)Fe 3++ HO2 →Fe2+ +O2+H +(4)·OH+ H2O2→H2 O+HO2 ·(5)·OH+ 有机物分子→产物(6)·OH+·OH→ H2O2(7)Fenton试剂是由H2O2和Fe2+组成的混合体系。
它通过催化分解H2O2产生·OH氧化有机物分子，特大分子有机物降解为小分子，或矿化为CO2和H2O等无机物。
1.4试验方法1.4.1不同pH值影响温度在10℃的条件下，取200ml水样调至不同的pH值，先后加入0.8gFeSO4·7H2O、8mlH2O2，搅拌反应2小时后，用定性滤纸过滤，分别测定其CODcr值。
高难废水处理-电芬顿技术
高难废水处理-电芬顿技术工作原理芬顿（Fenton）试剂法是氧化处理难降解有机污染物的有效方法，Fenton试剂（Fe2+/ H2O2）体系反应原理是H2O2在 Fe2+的催化作用下生成具有极高氧化电位的羟基自由基（•OH），•OH氧化降解废水中的有机污染物。
电芬顿法是利用电化学法产生Fe2+和H2O2作为芬顿试剂的持续来源，两者产生后立即作用生成具有高度活性的羟基自由基，使有机物得到降解。
设备优势∙ ◆体系中通过电解可持续产生高活性Fe2+和H2O2，克服了传统芬顿法中有机物的降解速率不均衡，先快后慢的现象，保证反应均衡，持续高效；∙ ◆设备反应体系中，除羟基自由基的氧化作用外，还有阳极氧化、阴极还原，电吸附、电气浮、电凝聚等多种作用，处理效率比传统芬顿法高；∙ ◆与传统芬顿法相比，不需要现场加入大量药剂（只需要适量加入H2O2），节省了药剂费用；∙ ◆占地面积小，废水停留时间短，处理过程快，条件要求不苛刻；∙ ◆设备相对简单，电解过程需控制的参数只有电流和电压，易于实现自动控制；∙ ◆处理过程清洁，不产生二次污染。
应用范围∙ ◆适用于高浓度有机废水前处理，可直接降解COD和将高分子结构有机物降解为易生物降解的小分子有机物，提高BOD/COD比，易于和其它方法结合，实现废水的综合治理。
∙ ◆适用于有机废水生化后深度处理，可将不可生化的有机物直接氧化成二氧化碳和水，达到深度处理达标排放的目的。
∙ ◆适用于化工、制药、农药、染料、精细化工等行业的多种高浓度、高色度、毒性大、难生化降解的有机废水。
废油漆废水，COD从20万降到6万。
烟台宜科环保工程有限责任公司是一家专业从事水污染防治新技术研发转化的高科技企业。
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Fenton试剂法在工业有机废水中的处理研究
Fenton试剂法在工业有机废水中的处理研究
姜维涛
【期刊名称】《黑龙江环境通报》
【年(卷),期】2024(37)5
【摘要】本文针对工业有机废水处理中的问题,探讨了Fenton试剂法在工业有机废水处理中的应用和处理策略。
首先,分析了工业有机废水处理中的挑战,包括废水中有机物浓度高、毒性较强、处理难度大等问题。
其次,介绍了Fenton试剂法的原理及特点。
最后,探讨了Fenton试剂法在处理工业有机废水时的优化策略,以期为实际工程应用提供参考。
【总页数】3页(P27-29)
【作者】姜维涛
【作者单位】潍坊市昌邑生态环境监控中心
【正文语种】中文
【中图分类】X703.5
【相关文献】
1.UV协同Fenton试剂氧化法处理水中1,4对苯二酚及其动力学研究
2.破乳
+Fenton试剂法处理高浓度废乳化液的研究3.Fenton试剂在处理难降解工业有机废水中的应用4.Fenton试剂法处理甘氨酸废水中COD的研究
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Fenton氧化法预处理难降解高浓度化工废水
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关 键 词 化 工 废 水 预 处 理Ｆ ｎｏ ｅ ｔｎ氧 化
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ｐ ｎｄｓ，Ｏ ｉ ｏｕｌ ｅ ｕｓ ｄ ａ ｅ ｒ ａ ｍ ｅ ｔ ｐ ｏ ｅ ｓ ｉ ｈｅ ｃ ｅ ｉａ ｉｄｕｓ ｒａｌｗ ａ ｔ ｗａ ｅ ｒ ａ ｍ ｅ ｙ ｔ ｍ ．Ｓｅ ｉ ｓｏｆ ｏｕ Ｓ ｔｃ ｄ ｂ ｅ ｓ ｐｒ ｔ ｅ ｔ ｎ ｒ ｃ ｓ ｎ ｔ ｈ ｍ ｃ ｌ ｎ ｔｉ ｓ ｅ ｔ ｒｔ ｅ ｔ ｎｔｓ ｓ ｅ ｒｅ Ｆｅ ｏｎ ｔ ｅ ｔ ｅ ｕｎ ｅ ｅ ｐｅ ｆ ｍ ｅ ｈ ｍ ｉａｌｉ ｎｔ ｒ ａ ｍ ｎｔｒ ｓ ｗ ｒ ｒｏｒ ｄ ｏｎ ｃ ｅ ｃ ｎｄｕ ｔ ｉｌｗａ ｔ ｗ ａ ｅ Ｏ ｄｅ ｅ ｍ ｉ ｅ ｔ ｅ ｅ ｆ ｃ ｓ ｏｆｐＨ ， ｈｅ ｐｒ ｏｒ ｓ ｒａ ｓ ｅ ｔ ｒ ｔ ｔ ｒ ｎ ｈ ｆｅ ｔ ｔ ｏｐ — ｔｏｎ ｏ ｈｅ ｉａ ｓ ｃ ｅ ｉａｓ ｆ ｅ ｎ ａ ｉｙ ａ ｄ ｒ ａ ｔｏ ｉ ｅ ｏｎ ｔ ｒ ａ ｍ ｅ ｆｉｉｎｃ ．Ｏ ｒｈｏ ｎａ ｘ ｒｍ ｅ ｒ — ｉ ｆ ｃ ｍ ｃ ｌ ． ｈ ｍ ｃ ｌ—ｅ ｄｉｇ ｑｕ ｎｔｔ ｎ ｅ ｃ ｉｎ ｔｍ ｈｅ ｔｅ ｔ ｎｔｅ ｆｃ ｅ ｙ ｔ ｇｏ ｌｅ ｐｅ ｉ ｎｔ ｅ
Fenton法处理实验室有机废水的试验研究
Fenton法处理实验室有机废水的试验研究1.引言- 实验室有机废水的处理现状- Fenton法及其优势- 研究目的和意义2.材料与方法- 废水采样与分类- Fenton试剂的制备- 实验室有机废水处理流程- 实验室参数监测3.结果与分析- 物化性质的测定- 有机物的去除率分析- 重金属离子的去除- 对比其他处理方法的效果4.讨论- Fenton法的工艺条件优化- Fenton法与传统处理方法缺点的对比- 对未来优化提出建议5.结论- Fenton法处理实验室有机废水具有一定的优势- 经过优化的Fenton法在实际应用中可行- 对未来的研究提出展望引言随着工业化进程的不断发展，环境问题已经成为全球普遍关注的焦点之一。
随之而来的污染问题也逐渐增多，其中有机污染物的治理难度较大。
在实验室中，有机废水作为重要的废弃物之一，对环境造成的污染也不可忽视。
因此，实验室有机废水处理是环境保护领域的重要课题。
目前，实验室有机废水处理技术较为成熟，石油化工行业广泛应用的反渗透技术、化学法和生物法等治理技术已经被引入实验室领域。
然而，这些技术一般需要大量的耗费，比较复杂，而且难以适用于有机废水处理量较小的实验室。
针对以上问题，目前有一种新兴的处理技术备受关注：Fenton法。
Fenton法指的是将过氧化氢与Fe2+作为催化剂，对有机废水进行氧化降解处理。
这种技术具有清洁环保、反应效率高、反应速度快、适用范围广等优点，逐渐被人们关注和应用。
本研究旨在探索Fenton法在实验室有机废水处理中的应用，验证Fenton法在处理实验室有机废水中的高效性和可行性，为实验室的环境保护贡献一份力量。
本文将从以下几个方面进行阐述：1. 实验室有机废水的处理现状：主要介绍实验室有机废水的来源、组成、排放标准，以及现有的处理技术。
2. Fenton法及其优势：介绍Fenton法的原理、机理以及其在废水处理中的优势。
3. 研究目的和意义：阐述本研究的目的和意义。
Fenton法预处理垃圾渗滤液的实验
Fenton法对于高浓度有机物 和氨氮的去除效果还有待进一 步提高。
未来研究方向
研究更高效的Fenton试剂替代品，降低处理成 本。
探讨Fenton法与其他处理方法的联合应用，提 高对高浓度有机物和氨氮的去除效果。
深入研究Fenton法反应机理，为进一步优化实 验条件提供理论支持。
05
参考文献与致谢
实验设备
搅拌器、紫外-可见光谱 仪、pH计、恒温水浴等 。
Fenton试剂制备
按照一定比例将硫酸亚铁和过氧化氢混合，制备成一定浓 度的Fenton试剂。
将制备好的Fenton试剂储存于棕色试剂瓶中，避免阳光直 射和温度过高。
实验设备与步骤
将垃圾渗滤液与Fenton试剂按照一定比 例混合，放入搅拌器中搅拌。
实验目的
研究Fenton法预处理垃圾渗滤 液的效果。
探讨反应条件对Fenton反应的 影响。
分析Fenton法预处理后垃圾渗 滤液中污染物去除率和可生化
性的变化。
02
实验材料与方法
实验材料
01
02
03
垃圾渗滤液
取自某垃圾填埋场，经过 预处理后使用。
Fenton试剂
硫酸亚铁、过氧化氢等试 剂，按照一定比例配制。
此外，垃圾渗滤液的初始浓度和处理温度也会影响Fenton法的处理效果。高浓度的垃圾渗滤液和处理温度的提高可能会使 Fenton试剂的氧化能力下降，从而影响处理效果。因此，在实际应用中需要根据实际情况调整实验条件以达到最佳处理效果 。
04
实验结论与讨论
主要结论
01
Fenton法能够有效去除垃圾渗 滤液中的有机物和氨氮，提高 水质。
当反应时间为60min时，亚铁离子浓度下降 最为显著。随着反应时间的进一步延长，亚 铁离子浓度下降速度逐渐放缓。这可能是因
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而且多数的有机物带有一定的毒性，会抑制微生物的生长。
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三、Fenton试剂法
1894年H.J.H.Fenton 首次指出 H2O2在Fe2+的催化作用下具有 氧化多种有机物的能力，后人为纪念他将亚铁盐和H2O2的组合 称为Fenton试剂。Fenton试剂中Fe2+作为同质催化剂，而H2O2具 有强力的氧化能力。与其他高级氧化技术相比Fenton氧化技术具
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Fenton试剂法处理高浓度难降 解有机废水
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一、高浓度难降解有机废水概述
高浓度难降解有机废水的处理，是目前国内外污水处理界公认 的难题。对于这类废水，目前国内外研究较多的有焦化废水、制药 废水(包括中药废水)、石化/油类废水、纺织/印染废水、化工废水、 油漆废水等行业性废水。
所谓“高浓度”，是指这类废水的有机物浓度(以COD计)较高， 一般均在2000mg/L以上，有的甚至高达每升几万至十几万毫克；所 谓“难降解”是指这类废水的可生化性较低 (BOD5/COD值一般均在 0.3以下甚至更低)，难以生物降解。所以，业内普遍将COD浓度大 于2000mg/L、BOD5/COD值低于0.3的有机废水统一称为高浓度难降 解有机废水。“高浓度”、“难降解”两大特性的叠加，使得此类 废水在处理中，单独使用生物法或物化法等“常规”方法失去可能。
一般来说，有机物含有的共价键越多，含碳数目越多，摩尔键能越大，越 不易降解。 ④ 取代基的影响
一般来说，拉电子基团（如-Cl、-NO2、-SO3H等）的引入会降低可生化降 解性，同时在同一个碳原子或苯环上取代基数量越多，生物降解性难度越大。
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2.由的环境决定 水环境包括废水中物理因素（如温度、化合物的可接近性等）、化学
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2.Fenton试剂的絮凝/沉降作用
前面经典机理对一些实际废水处理所存在的现象却往往难以 解释，某些学者指出，Fenton 试剂在处理有机废水时会发生反应 产生铁水络合物。主要反应式如下：
[ Fe (H2O)6 ]3++ H2O→[ Fe (H2O)5OH]2++ H3O+ [ Fe (H2O)5OH]2++ H2O→[ Fe (H2O)4 (OH)2 ] + H3O+ 当pH为3～7时，上述络合物变成： 2[ Fe (H2O) 5OH]2+→[ Fe (H2O)8 (OH)2 ]4+ + 2H2O [Fe (H2O)8 (OH)2 ]4++ H2O →[ Fe2 (H2O)7 (OH)3 ]3++H3O+ [Fe2(H2O)7 (OH)3]3++[Fe(H2O)5OH]2+→[Fe3(H2O)7(OH)4]5++ 2H2O
芳香烃有机物的C—C键能为518kJ/mol，而直碳链的有机物C—C键能为330 kJ/mol，因此前者化合物C—C键断开需较大的能量，芳香烃类有机废水一般难 处理。而直碳链C＝C为611kJ/mol，因此含C＝C键有机物也较含C—C键有机物 难处理。键能越大，有机物分子越不易分解、越稳定。 ③共价键和分子的极性
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1. Fenton试剂经典作用机理
经典的作用机理认为，Fenton试剂之所以具有很强的氧化 能力，是因为其中含有Fe 2+和 H2O2，H2O2被Fe2+催化分解成羟 基自由基 (·OH) 并引发连锁反应从而产生更多的其他自由基， 其反应机理如下：
Fe2++ H2O2 → Fe3++·OH + OH－ (1)
目前处理高浓度难降解有机废水的主要方法有高级氧化技术， 如超临界水氧化技术、Fenton试剂法、光化学氧化等；物化处理技 术，如萃取法、吸附法、膜分离法等，以及生化处理法。
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二、难降解有机物难降解的原因
形成化合物难于 生物降解的原因
一是由废水中 化合物本身的 化学组成和结 构来决定的
二是由水的环境 ，包括废水中物 理因素、化学因 素 、生物因素 决定的
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1.由废水中化合物本身的化学组成和结构来决定 ①键长
C－C单键，C＝C双键，C≡C三键的键长，主要原因是两个碳原子间共用 电子对越多，碳原子间的电子云密度就越高，使成键的两个原子更加靠拢，键 长就越短。苯环的C－C键长（0.139nm）介于直碳链的双键（0.134nm）和单键 （0.154nm）之间，因此芳香烃具有较强的稳定性。 ②键能
有快速高效，可产生絮凝，设备简单，成本低，技术要求不高等 优点，在工业废水处理研究中应用较为广泛。Fenton试剂是Fe2+ 和 H2O2的结合，二者反应生成具有高反应活性和很强氧化能力 的羟基自由基 ·OH，·OH无选择性能与大多数有机物作用使其降 解以至矿化。
随着环境科学技术发Fenton 试剂法已派生出许多分支，如 光-Fenton 试剂法，电-Fenton法，改性-Fenton试剂法，配体Fenton 试剂法等。
Fe3++ H2O2 → Fe2++ HO2·+ H+ (2)
Fe2++·OH → Fe3++ OH－
(3)
Fe3++ HO2· → Fe2++ O2 + H+
(4)
·OH + H2O2 → H2O + HO2·
(5)
HO2 · → O2－+ H+
(6)
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产生·OH的反应式(1)是整个反应过程的起始步，反应式(2)是速控 步，·OH的生成量取决于Fe2+和H2O2的浓度。适当地增大Fe2+和H2O2的 浓度有利于提高有机污染物的降解效率。但根据反应式(3)和(5)可以看 出，过量的Fe2+和 H2O2会成为·OH的捕获剂。
而羟基自由基具有极强的氧化能力，主要是因为： (1)羟基自由基是一种很强的氧化剂，其氧化电极电位E为2.80V， 在已知的氧化剂中仅次于F2。 (2)具有较高的电负性或电子亲和能(569.3 kJ )，容易进攻电子云密 度点，同时·OH的进攻具有一定的选择性。 (3)·OH具有加成作用，当有碳碳双键存在时，除非被进攻的分子 具有高度活泼的碳氢键，否则，将发生加成反应。