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芬頓氧化法可作為廢水生化處理前的預(yù)處理工藝，也可作為廢水生化處理后的深度處理工藝。該方法主要適用于含難降解有機物廢水的處理，如造紙工業(yè)廢水、煤化工業(yè)廢水、石油化工廢水、精細化工廢水、發(fā)酵工業(yè)廢水、垃圾滲濾液等廢水，以及對工業(yè)園區(qū)集中廢水處理廠等廢水的處理。
芬頓反應(yīng)原理
1893年，化學(xué)家Fenton發(fā)現(xiàn)，過氧化氫(H2O2)與二價鐵離子的混合溶液具有強氧化性，可以將當時很多已知的有機化合物如羧酸、醇、酷類氧化為無機態(tài)，氧化效果十分顯著。但此后半個多世紀中，這種氧化性試劑卻因為氧化性極強而沒有太被重視。
進入20世紀70年代，芬頓試劑在環(huán)境化學(xué)領(lǐng)域中找到了它應(yīng)有的位置。芬頓試劑具有去除難降解有機污染物的功能，在印染廢水、含油廢水、含酚廢水、焦化廢水、含硝基苯廢水、二苯胺廢水等廢水處理中得到了廣泛應(yīng)用。當年，芬頓發(fā)現(xiàn)該試劑時，并不清楚過氧化氫與二價鐵離子反應(yīng)到底生成了何種氧化劑，只知道該氧化劑具有很強的氧化能力。二十多年后，有人假設(shè)可能反應(yīng)中產(chǎn)生了羥基自由基，否則氧化性不會有如此強。因此，人們采用了一個領(lǐng)域內(nèi)較廣泛使用的化學(xué)反應(yīng)方程式來描述芬頓試劑中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)：
芬頓氧化法是在酸性條件下，其H2O2在Fe2＋存在下生成強氧化能力的羥基自由基OH?，并引發(fā)更多其他活性氧，以實現(xiàn)對有機物的降解，其氧化過程為鏈式反應(yīng)。其中以O(shè)H產(chǎn)生作為鏈的開始，而其他活性氧和反應(yīng)中間體構(gòu)成了鏈的節(jié)點，各活性氧被消耗，反應(yīng)鏈終止。其反應(yīng)機理較為復(fù)雜，這些活性氧僅供有機分子并使其轉(zhuǎn)化為CO2和H20等無機物，從而使Fenton氧化法成為重要的高級氧化技術(shù)之一。
芬頓氧化法作為一種廢水物化處理方法在有機廢水處理中有著普遍的應(yīng)用。
芬頓氧化法是在酸性條件下利用Fe2+催化分解H2O2產(chǎn)生的OH降解污染物,且生成的Fe3+發(fā)生混凝沉淀去除水中的有機物,因此Fenton試劑在水處理中具有氧化和混凝兩種作用。一方面，對有機物的氧化作用是指Fe2+與H2O2作用，生成具有氧化能力極強的羥基自由基OH而進行的自由基反應(yīng)；另一方面,反應(yīng)生成的Fe(OH)3膠體具有絮凝、吸附功能,也可以去除水中部分有機物。
目前，對芬頓試劑氧化特性在有機廢水處理過程中的應(yīng)用研究，主要有以下三種工藝：普通芬頓法、光-芬頓法和電-芬頓法。普通芬頓法為雙氧水在亞鐵離子的催化作用下分解產(chǎn)生羥基自由基，其氧化性極強，可將有機物分子轉(zhuǎn)化為無機物。
于此同時，亞鐵離子作為催化劑會被氧化成為三價鐵離子，若溶液pH值為中性或堿性可生成Fe(OH)3膠體出現(xiàn)，眾所周知的膠體絮凝吸附作用，可大規(guī)模地去除污水中的微小懸浮顆粒及膠體，大大提高水質(zhì)。
但是存在H2O2的利用率不高的問題，因此人們引入光-芬頓法，在紫外或可見光照射下的Fenton試劑體系被稱為光-Fenton試劑，通過光-Fenton試劑以提高其對有機物處理效率及對有機物的降解程度。電-芬頓試劑就是在電解槽中通過電解反應(yīng)生成H2O2或Fe2+,從而形成芬頓試劑，并讓廢水流入電解槽，由于電化學(xué)作用，使反應(yīng)機制得到改善，從而提高了試劑的處理效果。
