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ERUN芬顿Fenton高级氧化技术在水处理中的
应用

ERUN-芬顿Fenton高级氧化技术在水处理中的应用

Fenton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FentonHJ发觉，过氧化氢(H2O2)与二价铁离子

Fe的混合溶液具有强氧化性，可以将当时许多已知的有机化合物如

羧酸、醇、酯类氧化为无机态，氧化效果非常显著。但此后半个多世

纪中，这种氧化性试剂却由于氧化性极强没有被太多重视。

但进入20世纪70年月，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力量的芬顿试剂，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。

当芬顿发觉芬顿试剂时，尚不清晰过氧化氢与二价铁离子反应究竟

生成了什么氧化剂具有如此强的氧化力量。

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，以后人们采纳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+H2O2Fe+OH+OH①

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力量。据计算

在pH=4的溶液中，OH自由基的氧化电势高达2.73V。在自然界

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中，氧化力量在溶液中仅次于氟气。

因此，长久性有机物，特殊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*环境化学家WallingC系统讨论了芬顿试剂中各类

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+FeFe+O2+2H②

O2+FeFe+O2③

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1.3V

左右，所以，在芬顿试剂中起主要氧化作用的是OH自由基。

芬顿试剂法是针对一些特殊难降解的机有污染物如高COD，利用硫

酸亚铁和双氧水的强氧化还原性，生成反应强氧化性的羟基自由基，

与难降解的有机物生成自由基，*后有效的氧化分解（芬顿（Fenton）

试剂反应机理）。

芬顿试剂的处理效果受到废水污染物浓度，反应的pH值，硫酸亚

铁与双氧水的比例，双氧水的投加浓度的影响。

芬顿氧化加硫酸亚铁后多久加入双氧水芬顿试剂的主要药剂是硫

酸亚铁与双氧水与碱。硫酸亚铁与双氧水的投加挨次会影响到废水的

处理效果。

先通过正交试验将硫酸亚铁与双氧水的投加比例得出（一旦掌握不

好便简单返色）。

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再根据先调PH值，投加硫酸亚铁，再投加双氧水，再进芬顿试剂

投加挨次与污泥沉降处理行pH值调整的挨次进行投加。

在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。

芬顿氧化后污泥沉降如何处理由于芬顿氧化过程中硫酸亚铁的大

量投加，使得硫酸亚铁中铁离子的大量沉淀，产了大量的铁泥。甚至

会造成大量的污泥悬浮物在废水中难以沉降。

消失这种状况的缘由大多数是因硫酸亚铁与双氧水的投加比例没

有掌握好，或双氧水投加过量、反应不彻底导致。消失这种状况后可

以通过投加絮凝剂（聚丙烯酰胺）进行强化絮凝沉淀。或者通过投加

石灰粉进行PH值调整及助凝对悬浮物进行分散沉淀。

一般在污水处理工程上，采纳芬顿都有特别的反应条件和足够的反

应时间，假如确定芬顿反应进行彻底，可在水中投加非离子型的聚丙

烯酰胺，它可以关心污泥加速沉降。利用硫酸亚铁芬顿对一些高色度

与高COD废水的去除率都可以达到90%-95%。

芬顿（Fenton）法作为废水高级处理技术芬顿（Fenton）法作为废

水高级处理技术，利用Fe2+和H2O2之间的链反应催化生成具有强氧

化性的羟基自由基(OH)，可氧化各种有毒和难降解的有机化合物，针

对高浓度难生物降解废水处理，可作为生物前处理以改善水质，提升

废水的可生化性，为后续的深度处理制造有利条件。

芬顿流化床反应器芬顿流化床反应器，又称为芬顿氧化塔、芬顿反

应塔，是进行芬顿反应对废水进行高级氧化的必要设备。

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采环网高端装备制造基地在传统芬顿反应塔的基础上，研发了具有

独绝技术的芬顿流化床反应器，本设备利用流体化床方式使芬顿法所

产生的Fe3+大部分以结晶或沉淀附着在流化床芬顿载体表面，可大

幅削减传统芬顿法的加药量产生的化学污泥量（H2O2加入量削减

10%～20%，Fe2+加入量削减50%～70%，污泥量削减4