Fenton氧化技術(shù)是高級(jí)氧化技術(shù)中的一種，同樣是以產(chǎn)生氧化性極強(qiáng)的羥基自在基(OH·)為目的，應(yīng)用羥基自在基(OH·)對(duì)反響底物選擇性低、反響時(shí)間疾速、對(duì)有機(jī)物可以徹底礦化的特性去除難降解有機(jī)物。

　　1、Fenton氧化技術(shù)分類

　　依據(jù)氧化過程中產(chǎn)生羥基自在基(OH·)方式的不同，能夠?qū)enton氧化技術(shù)分為三類。

　　1.1 Fenton試劑反響

Fenton試劑及H2O2/Fe2+，其中Fe2+為產(chǎn)生羥基自在基(OH·)的催化劑，詳細(xì)反響如式(1)所示。

　　該反響通常在酸性條件下實(shí)施，出水的pH值較低，需求回調(diào)pH值后才干排放，該法的一個(gè)缺陷是在回調(diào)pH過程中容易產(chǎn)生大量鐵泥。

　　1.2 光Fenton法

　　為了提升羥基自在基(OH·)的產(chǎn)率引入光催化，常見的光催化為UV(紫外線)、可見光等。

　　1.3 電Fenton法

　　電Fenton法的實(shí)質(zhì)是應(yīng)用電化學(xué)反響產(chǎn)生的Fe2+和H2O2作為Fenton試劑原料的來源。

　　2、氧化技術(shù)在難降解工業(yè)廢水中的應(yīng)用

　　2.1 焦化廢水

　　焦化廢水通常排放量較大，污染物成分復(fù)雜多變，含有酚類化合物、氰化物、多環(huán)芳香烴化合物等常規(guī)處置工藝難以降解的有機(jī)物。采用生化法處置時(shí)，由于焦化廢水中含有有毒物質(zhì)較多，常常會(huì)對(duì)生化池中的微生物形成要挾，因而出水水質(zhì)很難達(dá)標(biāo)，若將其排放到水環(huán)境中會(huì)對(duì)水生物形成消滅性危害。

　　難降解廢水經(jīng)過傳統(tǒng)的Fenton法處置后，人們需求對(duì)其pH實(shí)施調(diào)理，之后才干排放。其間會(huì)產(chǎn)生大量的含鐵污泥，形成資源糜費(fèi)，也大大提升了工業(yè)廢水處理本錢。磁納米Fenton法是對(duì)傳統(tǒng)Fenton法的改良，用磁納米Fe3O4作為二價(jià)鐵離子的供體。針對(duì)傳統(tǒng)辦法處置焦化廢水出水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象，楊樂等采用改良后的磁納米Fenton法與傳統(tǒng)的Fenton法處置遼寧省本溪市某鋼鐵廠生化池的廢水，并剖析比照了兩種辦法去除效果及適用性。

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果標(biāo)明，采用磁納米Fenton法時(shí)，磁納米投加量為0.5g/L，30%的雙氧水投量為1.0mL/L，對(duì)廢水經(jīng)過2h處置后，最優(yōu)pH值在2.5時(shí)對(duì)焦化廢水的COD(化學(xué)需氧量)、揮發(fā)性酚類有機(jī)物的去除效率到達(dá)最大，分別為80%、99%。同時(shí)，楊樂等調(diào)查了在最優(yōu)pH條件下，不同雙氧水投加量對(duì)COD和揮發(fā)性酚類有機(jī)物去除效果的影響。隨著雙氧水投加量的增加，揮發(fā)性酚類有機(jī)物的去除效率逐步增大并趨于穩(wěn)定，當(dāng)雙氧水的投加量在1.0mL/L以上時(shí)，其去除率高達(dá)99%，而COD的去除率隨雙氧水投加量的增加會(huì)呈現(xiàn)一個(gè)極值。不同磁納米催化劑的投加量對(duì)COD和揮發(fā)性酚類有機(jī)物的去除效果具有類似的規(guī)律性，隨著催化劑的增加，去除效率逐步趨于穩(wěn)定。與傳統(tǒng)Fenton法相比，磁納米Fenton法具有投藥量少、產(chǎn)生剩余污泥量小、資源可回收的優(yōu)點(diǎn)，顯現(xiàn)出了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

　　2.2 酒精廢水

　　酒精廢水經(jīng)過常規(guī)的厭氧好氧處置后，COD出水依然高達(dá)6000mg/L，難以到達(dá)尾水處置水質(zhì)規(guī)范。周小波等采用Fenton氧化法對(duì)某酒精廠生化處置后的廢水實(shí)施處置。研討結(jié)果標(biāo)明，pH值越低，COD的去除率越高，當(dāng)pH值小于3.5時(shí)，出水COD值小于550mg/L，COD去除率超越30%。Fenton試劑的投加量對(duì)廢水的pH值有一定影響，雙氧水的投加量固定為600mg/L時(shí)，pH值隨著硫酸亞鐵鹽投加量的增加而減小，當(dāng)固定硫酸亞鐵鹽的投加量為350mg/L時(shí)，雙氧水的投加量與廢水pH值的變化沒有影響。當(dāng)硫酸亞鐵鹽的投加量為450mg/L時(shí)，雙氧水的投加量為300mg/L時(shí)，出水的COD可降至250mg/L。出水色譜質(zhì)譜剖析結(jié)果標(biāo)明，傳統(tǒng)的厭氧好氧生物處置后的酒精廢水以脂肪烴和醇類等大分子有機(jī)物為主，所占總化合物質(zhì)量百分比為45%、29%。而Fenton氧化出水后的有機(jī)物以醇類、醛類等小分子有機(jī)物為主，所占總化合物質(zhì)量百分比為70%、11%。因而，F(xiàn)enton氧化技術(shù)在處置酒精廢水時(shí)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

　　2.3 印染廢水

　　染料廢水的成分日趨復(fù)雜。印染行業(yè)每天都排放大量的廢水，全國(guó)印染廢水排放量高達(dá)30～40萬t/d。印染廢水具有高色度、高有機(jī)物、pH變化大、生化需氧量(BOD)高、固體懸浮物(SS)含量大等特性，如表1所示，它屬于難降解工業(yè)廢水，常規(guī)的物理吸附法、化學(xué)、混凝、電解等以及生物處置法很難對(duì)其處置達(dá)標(biāo)。

　　傳統(tǒng)的Fenton氧化技術(shù)所產(chǎn)生的羥基自在基效率較低，為了提升羥基自在基的產(chǎn)率以及廢水中難降解物質(zhì)的去除效果，該技術(shù)常與其他技術(shù)實(shí)施耦合運(yùn)用。王玉番等采用超聲、紫外技術(shù)與傳統(tǒng)的Fenton氧化技術(shù)實(shí)施耦合，用US/UV-Fenton技術(shù)對(duì)模仿印染廢水與實(shí)踐印染廢水實(shí)施處置。亞甲基藍(lán)模仿印染廢水去除實(shí)驗(yàn)結(jié)果標(biāo)明，在色度去除以及COD去除方面，US/UV-Fenton技術(shù)的去除效率均高于傳統(tǒng)的Fenton技術(shù)，US/UV-Fenton技術(shù)對(duì)色度以及COD的去除率分別為92%、75%，而傳統(tǒng)的Fenton技術(shù)對(duì)色度以及COD的去除率分別為80%、60%;US/UV-Fenton技術(shù)在pH值為3時(shí)對(duì)色度和COD的去除效果最好，對(duì)色度以及COD的去除率分別為98%、83%，而傳統(tǒng)的Fenton技術(shù)在不同的pH值去除效率均低于US/UV-Fenton技術(shù)。實(shí)踐生產(chǎn)中，US/UVFenton技術(shù)能夠作為預(yù)處置工藝與深度處置工藝。在印染廢水預(yù)處置工藝中，最優(yōu)反響條件下，能夠完成對(duì)COD、TOC(總有機(jī)碳)的去除，去除率分別高達(dá)87%、71%，廢水的可生化性在一定水平上得到提升，從原廢水的0.315提升至0.497，為后續(xù)的生物單元提供了可生化性條件。作為印染廢水的深度處置工藝時(shí)，最優(yōu)工藝參數(shù)條件下，其對(duì)COD、TOC的去除率可達(dá)74%、65%。

　　2.4 制藥廢水

　　運(yùn)用傳統(tǒng)的生物法處置制藥廢水時(shí)，微生物很難存活。由于Fenton氧化技術(shù)對(duì)反響底物沒有選擇性、反響速率疾速，因而Fenton氧化技術(shù)是處置制藥廢水的一種有效辦法。

　　土霉素是一種常見的藥劑，其生產(chǎn)廢水中含有發(fā)酵絲菌、蛋白質(zhì)、抗生素等污染成分。針對(duì)土霉素醫(yī)藥廢水的水質(zhì)特性，翁宏定設(shè)計(jì)了一個(gè)有機(jī)玻璃Fenton反響器，用于處置某土霉素制藥廠生產(chǎn)廢水，并研討了雙氧水投加量、反響時(shí)間、二價(jià)鐵離子與出水處置效果的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果標(biāo)明，COD的去除效率隨雙氧水投加量的增加先升高后降低，當(dāng)雙氧水的投加量為3.5mg/L時(shí)，COD的去除效率為88%，可生化性指標(biāo)B/C的變化趨向與COD的去除效率變化趨向分歧，最佳的雙氧水投加量為3.5mg/L;COD去除效率與可生化性指標(biāo)B/C的變化與反響時(shí)間有關(guān)，都隨著反響時(shí)間的增加先升高后趨于穩(wěn)定，都在反響時(shí)間為2h時(shí)到達(dá)穩(wěn)定，COD去除效率與可生化性指標(biāo)B/C分別為88%、0.45;COD的去除效率隨二價(jià)鐵離子的增加而增大，當(dāng)二價(jià)鐵離子的投加量大于40mg/L時(shí)，COD的去除效率在80%以上。

　　2.5 農(nóng)藥廢水

　　有機(jī)氯農(nóng)藥廢水中含有大量的芳香族化合物，該類化合物極易溶于水，具有很高的穩(wěn)定性，B/C<0.3，可生化性較低。目前，處置該類廢水仍采用物化法與生物法，但是生物處置系統(tǒng)的效率十分低，出水水質(zhì)較差。

　　楊新萍等用Fenton氧化法處置江蘇某農(nóng)藥廠排放的有機(jī)氯廢水，研討了水樣pH值、H2O2投加量、Fe2+投加量、反響溫度、反響時(shí)間以及Fenton試劑投加方式對(duì)處置效率的影響，并討論了Fenton氧化法對(duì)廢水可生化性的影響。實(shí)驗(yàn)肯定了處置有機(jī)氯農(nóng)藥廢水的最佳工況：pH=2.0、反響時(shí)間T=90min、H2O2/Fe2+=80、廢水的溫度為25℃時(shí)，COD和色度的去除效率最高，分別為48%、85%。

　　3、結(jié)論

　　Fenton氧化技術(shù)是一種處置難降解工業(yè)廢水的有效辦法，在實(shí)踐工程案例中也顯出了宏大的優(yōu)點(diǎn)，但是實(shí)踐運(yùn)轉(zhuǎn)推行中仍存在以下問題。一是對(duì)設(shè)備請(qǐng)求高。由于Fenton氧化技術(shù)反響條件極為苛刻，通常條件下在酸性環(huán)境中實(shí)施，因而其對(duì)設(shè)備的耐酸性請(qǐng)求很高。二是運(yùn)轉(zhuǎn)本錢高。反響條件復(fù)雜，直接造成出水本錢的增加。三是易形成二次污染。Fenton氧化反響過程中產(chǎn)生大量的Fe3+離子，使出水的色度升高。Fenton氧化技術(shù)在今后的難降解工業(yè)廢水處置范疇仍具有很大的市場(chǎng)空間，人們應(yīng)開發(fā)低價(jià)的催化劑，研發(fā)高性能設(shè)備，使其得到普遍推行和應(yīng)用。