Fenton法的類型及特點

1 普通Fenton法

H2O2在Fe2+的催化作用下分解產生·OH,其氧化電位達到2.8V,是除元素氟外最強的無機氧化劑,它通過電子轉移等途徑將有機物氧化分解成小分子。同時,Fe2+被氧化成Fe3+產生混凝沉淀,去除大量有機物。可見,Fenton試劑在水處理中具有氧化和混凝兩種作用。Fenton試劑在黑暗中就能降解有機物,節省了設備投資,缺點是H2O2的利用率不高,不能充分礦化有機物。研究表明,利用Fe3+、Mn2+等均相催化劑和鐵粉、石墨、鐵、錳的氧化礦物等非均相催化劑同樣可使H2O2分解產生·OH,因其反應基本過程與Fenton 試劑類似而稱之為類Fenton體系。如用Fe3+代替Fe2+,由于Fe2+是即時產生的,減少了·OH被Fe2+還原的機會,可提高·OH的利用效率。若在Fenton體系中加入某些絡合劑(如C2O2-4、EDTA等),可增加對有機物的去除率。

2 光Fenton法

2.1 UV/Fenton法

當有光輻射(如紫外光、可見光)時,Fenton試劑氧化性能有很大的改善。 UV/Fenton法也叫光助Fenton法,是普通Fenton法與UV/H2O2兩種系統的復合,與該兩種系統相比,其優點在于降低了Fe2+用量, 提高了H2O2的利用率。這是由于Fe3+和紫外線對H2O2的催化分解存在協同效應。該法存在的主要問題是太陽能利用率仍然不高,能耗較大,處理設備費用較高。

2.2 UV-vis/草酸鐵絡合物/H2O2法

當有機物濃度高時,被Fe3+絡合物所吸收的光量子數很少,且需較長的輻照時間,H2O2的投加量也隨之增加,·OH易被高濃度的H2O2所清除。因而,UV/Fenton法一般只適宜于處理中低濃度的有機廢水。當在UV/Fenton體系中引入光化學活性較高的物質(如含Fe3+的草酸鹽和檸檬酸鹽絡合物)時,可有效提高對紫外線和可見光的利用效果。草酸鐵絡合物在pH3～4.9時效果好,檸檬酸鐵絡合物在pH4.0～8.0時效果好,但因前者具有含Fe3+的其他絡合物所不具備的光譜特性,所以UV-vis/草酸鐵絡合物/H2O2法更具發展前景。該法提高了太陽能的利用率,節約了H2O2用量,可用于處理高濃度有機廢水。有廢水需要處理的單位，也可以到污水寶項目服務平臺咨詢具備類似污水處理經驗的企業。