Fenton试剂在处理难降解有机废水中的应用张国卿

Fenton张国卿　王罗春　徐高田　甘晓明(　200072)　　　　Fenton,,,Fenton。　　　Fenton　　TheApplicationofFentonReagentintheTreatmentforDegradingOrganicWasteWaterZhangGuoqing　WangLuochun　XuGaotian　GanXiaoming(Dept.ofEnvironmetalScienceandEngineering,ShanghaiUniversity　Shanghai200072)Abstract　Inthispaper,theeffectingmechanismofFentonreagentisintroducedandhowtheexternalfactorsaffectthistechnologyisalsodiscussed,theapplicationofthisreagentisexpoundedandfinallytheresearchorientationispointedout.Keywords　Fenton　mechanics　effectfactors　　1894H.J.H.FentonH2O2Fe2+,,Fenton、、Fenton、Fenton、Fenton、,,,,,。H2O2,Fenton,,,,。1　Fenton1.1　,Fenton,Fe2+H2O2,H2O2Fe2+(·OH),,:　　　Fe2++H2O2※Fe3++·OH+OH-(1)　　　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)　　　·O2+H2O2※O2+OH-+·OH(7),[1]:(1),(E)2.80V,F2。(2)(569.3kJ),,·OH。(3)·OH,,,,。1.2　/,WallingKato[2],Fenton。:[Fe(H2O)6]3++H2O※[Fe(H2O)5OH]2++H3O+[Fe(H2O)5OH]2++H2O※[Fe(H2O)4(OH)2]+H3O+pH3～7,: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+Fenton。ShengH.Lin,Fenton/FentonCOD。Fenton,,/。2　Fenton2.1　pHFentonpH,Fenton,,Fe2+H2O2·OH。pH·OH,Fe(Ⅱ)。pH,H+,(2)、(4),Fe(Ⅲ)Fe(Ⅱ),。pHFe2+、Fe3+,·17·2004303March2004　　　　　　　　　　　　　　　IndustrialSafetyandEnvironmentalProtectionFenton,pH2～6,COD。,pH,,,Casero[3]Fenton,O-pH。,pHpH。FentonFe3+pH。,Fenton,pH,Fe2+、UV、H2O2,Fe2+[4]。pHFenton,pH,。,Fenton,Fenton。,,,,Fenton。2.2　H2O2[Fe2+/H2O2]Fenton。。H2O21O,CODcrH2O2(H2O2E)[5]:E=C(CODcr)103×3416,,。,H2O2,COD,,Fe2+-H2O2:　　　　　·OH+H2O2※H2O+HO2·　　　　　HO2·※O2+OH-　　　　　O2+H2O2※O2+OH-H2O2,,H2O2,·OH,·OH,H2O2,,H2O2,O2。Fe2+,COD,,。,CODcrH2O2,H2O2,,COD,H2O2,NaSO3[6]。H2O2Fe2+,,,2,。,,。,,,。2.3　,,。Fenton,,,。,Fenton。·OH,H2O2H2OO2。Sheng[2]Fenton,30℃。,COD,BasuSomnath[7]Fenton(),60℃,,60℃,。[8]Fenton85℃,,。Fenton,。2.4　(·OH)Fe2+(Fe3+、、)、Fe2+/TiO2、Cu2+、Mn2+、Ag+,H2O2,。Fe2+。Fenton,,COD。,(Fe+)Fe2+Fenton,COD。,COD10%,[8]。,Fe(Ⅱ)H2O2,H2O-2,Fe(Ⅱ)-H2O2。Bossmann[9]Fe(Ⅱ)。,,,。,Fenton。Huston[10]Fenton·OH。2.5　Fenton,。,,COD,COD,。Fenton,·OH·OHFenton·18·,pH、、·OH,Fenton、、pH。Fenton,,,,,。,,。3　Fentonm[11]:dCdt=-kCm,CCOD,k。,:ln[CC0]=-kt,C0COD。ShengH.Lin[2],。、FeSO4H2O2,,H2O2,FentonFeSO4。Fenton,,1Fenton,。4　1　FentonCODcr/(mg·L-1)pHH2O2(30%)/minCODcr/%[8]40003200mmol/LFe2+40mmol/L12080[5]316260mL/LFe2+45g/L9075[12]21004～62mL/LFe2+2g/L6090[13]2000～3500337.5mmol/LFe2+32mmol/L12096[14]1224330mL/LFe2+∶H2O=1∶7/90[15]12113800mL/LFe2+400mg/L6080.1[16]120046mL/LFe2+300mg/L4081[17]30000～600001～3H2O2∶CODcr=2mL∶1gFe2+∶H2O2=1∶1018066.7[18]213802H2O2∶CODcr=1mL∶1gH2O2∶=2∶1g18074KBR[19]400330mL/LFe2+∶H2O2=1∶7-70[20]500063.0×10-3Fe2+12×10-3-55-2-[21]-3～4H2O2∶CODcr=1～2ml∶1gFe2+∶H2O2=7∶10-85　　Fenton,。,,。(1)Fenton,、、。(2)Fenton,,,。(3)H2O2Fenton,-Fenton。1　.Fenton.,2001,27(105):11～142　SHENGH.LIN,CHOC.LO.Fentonprocessfortreatmentofdesizingwastewater.Wat.Res.,1997,31(8):2050～20563　INMACULADECASERA,DOLORESSICILIA.ChemicaldegradationofarmaticaminesbyFenton'sreagent.Wat.Res.,1997,31(8):1985～19954　,..,1997,15(1):65～685　,.Fenton.,2001,23(5):238～2406　,.Fenton.,2001,18(6):13～177　BASU,SOMNATH,WEI,IRVINEW.Mechanismandkineticsofoxida-tionof2,4,6-trichlorophenolbyFenton'sreagent.EnviromentalEngi-neeringScience,2000,17(5):279～2908　,,.Fenton.,2000,21(3):93～969　BossmannSH,OliverosE,GobSetal.Newevidenceagainsthydroxylradicalsasreactiveintermediatesinthethrmalandphochemicallyen-hancedFentonReaction.JPhys.Chem.A.,1998,102(28):5542～5550(30)·19·a∧:B=6345110661.51149981,yN=429043434330a∧=(BTB)-1BTyN=0.0046174271.747=aux(1)∧(k+1)=(x(0)-u/a)e-ak+u/a=　　　　　-921063.6125e-0.004616789k+925263.6125k=1,2,3,4x(1)∧(1)=4200x(1)∧(2)=8442.555775x(1)∧(3)=12665.56971x(1)∧(4)=16869.13181x(0)∧(k+1)=x(1)∧(k+1)-x(1)∧(k)x(0)∧(1)=4200x(0)∧(2)=x(1)∧(2)-x(1)∧(1)=8442.555775-4200=4242.555775x(0)∧(3)=x(1)∧(3)-x(1)∧(2)=12665.56971-8442.555775=4223.013933x(0)∧(4)=x(1)∧(4)-x(1)∧(3)=16869.131181-12665.56971=4203.5621042.2　　q=x(0)(k+1)-x(0)∧(k+1)/x(0)(k+1)×100%(3)2。2　199642004200019984242.642901.111999422343432.762001420343302.92　　GM(1,1)1。,:　　x(0)=(4000,3860,3987,3887)1　:x(0)∧(k+1)=x(1)∧(k+1)-x(1)∧(k)x(0)∧(1)=4000x(0)∧(2)=x(1)∧(2)-x(1)∧(1)=3857.4x(0)∧(3)=x(1)∧(3)-x(1)∧(2)=3844.2x(0)∧(4)=x(1)∧(4)-x(1)∧(3)=3831.12.3　3,(3)。3　199540004000019973857.438600.0720003844.239873.5820023831.138871.44　　GM(1,1)1。1。,。3　,、。。1　..:,19892　,,..,19843　..:,1989(:20030717)(19)10　HustonPL,PignatelloJJ.Reductionofperchloroalkanesbyferrioxalate-generatedcarboxylatradicalprecedingmineralizationbythephoto-Fentonreation.Environ.Sci.Technol.,1996,30(12):3457～346311　,,.Fenton.,2002,24(2):35～3912　,.Fenton.,1998,(7):30～3113　,..,1996,15(1):18～2014　,..,2000,20(2):9～1515　,.Fenton.,1997,(6):23～2516　,.Fenton.,2002,22(3):19～2117　,.Fe2+-H2O2.,1998,20(4):20～2518　,.-H2O2:(PAP).,2000,20(2):111～11319　,,.FentonKBR.,1997,13(6):16～1820　.()COD.,1995,21(1):58～6121　,E·,.:H2O2/Fe2+-2-2(ASA).,1987,13(4):193～199(:20030717)·30·