Fenton氧化技术

Fenton的氧化机理是在酸性条件下，过氧化氢在Fe2+催化剂作用下，产生两种活泼的羟基自由基，从而引发和传播自由基链反应，加快有机物和还原性物质的氧化。Fenton流化床处理技术是针对传统Fenton法污泥产量太多的缺点加以改良，利用电场或结晶技术来提升处理效果及降低化学污泥产量，使适用范围大为增加。

Fenton反应体系十分复杂，其关键是通过Fe2+在反应中起激活和传递作用，使链反应能持续进行，H2O2耗尽，其中产生的·OH自由基引发链式反应产生如HO2·等更多的自由基来降解有机物。Fenton试剂反应的主要过程如下：

          Fe2++H2O2→Fe3++·OH+OH-                                   (2-1)  

          Fe3++H2O2→Fe2++HO2·+H+                                   (2-2)  

          Fe2++·OH→Fe3++OH-                                              （2-3）

          Fe3++HO2·→Fe2++O2+H+                                       （2-4）

          ·OH+H2O2→HO2·+H2O                                             （2-5）

          Fe2++HO2·→Fe3++HO2-                                          （2-6）

          R·+·OH→ROH                                                              (2-7)  

          R·+H2O2→ROH+·OH                                                 （2-8）

          R·+Fe3+→R++Fe2+                                                   （2-9）

          R++O2一ROO+……→CO2+H2O                                （2-10）

其中方程(2-1)是产生氧化剂·OH的主反应，为有利反应：方程(2-3)、(2-5)、(2-7)消耗了产生的·OH，方程(2-2)、(2-9)消耗了Fe3+，均为不利反应，必须加以抑制。Fe2+与H2O2之间反应很快，生成氧化能力很强的·OH游离基。与三价铁共存时，由于Fe3+与H2O2反应缓慢地生成Fe2+，接着Fe2+再与H2O2迅速反应生成·OH，·OH与有机物RH反应生成有机R·游离基，R·进一步氧化，最终使有机物结构发生碳链裂变，氧化为CO2和H2O，从而使废水COD值大大降低。

Fenton试剂除了产生·OH而具有强氧化性外，其还具有絮凝、沉淀功能，主要是因为在处理废水过程中再生的二价铁离子与氢氧化物反应生成了具有吸附、凝聚性能的铁水络合物。主要反应如下：

[Fe(H2O)6]3++H2O→[Fe(H2O)5OH]2++H3O+                               

[Fe(H2O)5OH]2++H2O→[Fe(H2O)4(OH)2]2++H3O+                      

当PH值为3～7时，上述络合物变成：

[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+           

技术特点

具有极强的氧化能力，特别适用于生物难降解或一般化学氧化难以奏效的有机废水的氧化处理。

除色、除味效果显著，出水感观明显改善。

反应生成的铁水络合物可起到混凝作用，加强有机物去除效果。

中间流程设置循环系统，大大减少酸碱用量，降低运行成本。

填料表面形成的铁氧体具有异相催化的效果，而流化床的方式亦促进了化学反应及传质效率，使COD去除率提高。

运行成本低，是一般芬顿反应器的1/3左右。