1893年，英國化學(xué)家Fenton HJ發(fā)現(xiàn)，過氧化氫(H2O2)與二價亞鐵離子的混合溶液具有強(qiáng)氧化性，可以將當(dāng)時很多已知的有機(jī)化合物如羧酸、醇、酯類氧化為無機(jī)態(tài)，氧化效果十分顯著。20世紀(jì)70年代，芬頓(Fenton)試劑在環(huán)境化學(xué)中找到了它的位置，由于具有去除難降解有機(jī)污染物的能力，其在印染廢水、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體現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用。

芬頓氧化反應(yīng)器【適用范圍】化工及產(chǎn)生高COD廢水的行業(yè)，有機(jī)化工、精細(xì)化工、農(nóng)藥、制藥、染料、石油化工、印染、造紙、煤化工、電鍍、其他工業(yè)生產(chǎn)的多種高濃度、高鹽度、毒性大、難生化降解的有機(jī)廢水處理。

2、芬頓氧化反應(yīng)器工作原理

過氧化氫(H2O2) 與二價鐵離子Fe2+的混合溶液將很多已知的有機(jī)化合物氧化為無機(jī)態(tài)。反應(yīng)具有去除難降解有機(jī)污染物的高能力。

Fe2+ + H2O2→Fe3+ + OH– + ·OH      ①

H2O2 + Fe3+ → Fe2+ + O2 + 2H+       ②

O2 + Fe2+→ Fe3+ + O2–                        ③

根據(jù)反應(yīng)化學(xué)方程式看，過氧化氫(H2O2)與二價鐵離子Fe2+在酸性環(huán)境下產(chǎn)生羥基自由基•OH，F(xiàn)enton反應(yīng)通過H2O2 和Fe2+作用產(chǎn)生•OH，可以看出,芬頓試劑中除了產(chǎn)生1 摩爾的•OH自由基外,還伴隨著生成1 摩爾的過氧自由基O2·，但是過氧自由基的氧化電勢只有1.3 V左右，所以，在芬頓試劑中起主要氧化作用的是•OH自由基。H2O2 和Fe2+之間的反應(yīng)很快,  因而Fenton反應(yīng)可無選擇氧化水中的大多數(shù)有機(jī)物。

3、客戶如何選產(chǎn)品（規(guī)格型號）

注：H-Fenton 為定制化設(shè)備，成套化設(shè)備的生產(chǎn)加工制作，需要根據(jù)處理水量、進(jìn)水COD濃度、進(jìn)水水質(zhì)特征進(jìn)行設(shè)計(jì)。

H-Fenton成套設(shè)備為模塊化組成，具有較好擴(kuò)展性。每套設(shè)備包含以下單元：

①主體反應(yīng)塔單元，②試劑加藥單元，③高效攪拌單元，④浮渣處理單元，⑤設(shè)備曝氣單元，⑥Fe3+還原單元，⑦絮凝沉淀單元，⑧電氣控制單元，⑨設(shè)備基礎(chǔ)單元

H-Fenton成套設(shè)備適用于化工園區(qū)、醫(yī)藥園區(qū)等企業(yè)和園區(qū)污水廠的難降解污廢水預(yù)處理，為生化工藝提供預(yù)處理，提高原水的B/C比和可生化性；也可用于污水廠提標(biāo)改造的深度處理，可以滿足萬噸/每天級別的規(guī)?；瘧?yīng)用。

4、芬頓優(yōu)點(diǎn)

（一）方法簡單、氧化電位高、氧化能力強(qiáng)、無選擇性氧化有機(jī)物

芬頓反應(yīng)實(shí)現(xiàn)簡單，主要是藥劑添加，控制好氧化劑、催化劑的量以及反應(yīng)時間，即可實(shí)現(xiàn)芬頓過程。•OH具有*的氧化能力、具有很高的電極電位，高達(dá)2.8EV；另外, •OH具有很高的電負(fù)性或親電性，其電子親和能力達(dá)569.3kJ，具有很強(qiáng)的加成反應(yīng)特性，據(jù)計(jì)算在pH = 4 的溶液中，•OH自由基的氧化電位高達(dá)2.8 V，能有效地將有毒有害有機(jī)物、難降解的苯環(huán)、雜環(huán)、長鏈的有機(jī)物，氧化降解為小分子，或容易生物降解的有機(jī)物；若廢水在芬頓反應(yīng)器內(nèi)被氧化強(qiáng)度足夠強(qiáng)、反應(yīng)時間足夠長的情況下，有機(jī)物可以*被氧化成二氧化碳、水。因此，持久性難降解有機(jī)物，特別是通常的氧化方式難以氧化的芳香類化合物及雜環(huán)類化合物，在芬頓試劑面前幾乎都可以被無選擇氧化降解。

（二）有機(jī)物與芬頓試劑為液液均相傳質(zhì)，氧化效果強(qiáng)、反應(yīng)快速、氧化效率高

正是羥基自由基的持續(xù)存在，使得芬頓試劑特別適用于生物難降解或一般化學(xué)氧化難以湊效的有機(jī)廢水的氧化處理。由于芬頓試劑與廢水中有機(jī)物是均相的液液傳質(zhì)，因此傳質(zhì)效果強(qiáng)，相比電催化氧化、臭氧氧化、光催化氧化等氧化反應(yīng)為間接氧化的方式，芬頓氧化效能更強(qiáng)、效率更高、規(guī)模更大，且工程化程度高，是廢水處理領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用的適用技術(shù)。

（三）可工程化、規(guī)?；?，是迄今為止應(yīng)用的廢水處理高級氧化技術(shù)

在廢水治理領(lǐng)域，近30多年來，芬頓氧化法是得到多應(yīng)用的高級氧化技術(shù)，芬頓催化氧化是眾多高級氧化法中常用的，也是技術(shù)更為成熟的一種方法，相比其他創(chuàng)新型的氧化技術(shù)，芬頓技術(shù)由于有大量的工程應(yīng)用案例的支撐，既可以應(yīng)用于廢水的預(yù)處理（前處理），提高廢水可生化性、降解生物毒性，也可以應(yīng)用于企業(yè)、污水廠（站）排放的污水提標(biāo)，用作深度處理，所以，芬頓技術(shù)得到環(huán)評機(jī)構(gòu)、工程公司、設(shè)計(jì)單位、污染治理企業(yè)的廣泛應(yīng)用。處理規(guī)?？梢詮拿刻焯幚韼讎崗U水，到處理每天上萬噸廢水的規(guī)模（深度處理應(yīng)用場合），其投資成本、處理每噸水成本，相比其他氧化技術(shù)，均有較好的性價比。

5、芬頓缺點(diǎn)

（一）產(chǎn)生大量鐵泥，屬于危廢

FeSO4含鐵20%左右，相對于聚鐵的11%含鐵，芬頓的鐵泥產(chǎn)量非常大，也大大增加了污泥處理強(qiáng)度。投加的Fe2+離子難以回收和重復(fù)使用，反應(yīng)過程中形成的Fe3+離子造成二次污染，須通過沉淀加以分離，絮凝沉淀后的鐵泥經(jīng)過壓濾后，含有有機(jī)物、油、SS等，一般都屬于工業(yè)危廢，危廢的處理處置必須按照國家的法律法規(guī)進(jìn)行，勞動強(qiáng)度大，委外處置成本高（平均在3000元/噸以上）。

（二）反應(yīng)過程大量的泡沫、浮渣，嚴(yán)重影響芬頓的穩(wěn)定運(yùn)營

    芬頓反應(yīng)過程中產(chǎn)生的大量的泡沫，會嚴(yán)重影響反應(yīng)，甚至中斷芬頓的運(yùn)行，產(chǎn)生的原因如下：

①芬頓試劑FeSO4的投加過程中，水力攪拌條件控制不好，使其水解不均勻，使得部份H2O2分解過快導(dǎo)致泡沫的產(chǎn)生。
②芬頓投加過程中H2O2投加過快，導(dǎo)致H2O2分解過快，產(chǎn)生O2夾帶著SS形成氣泡。
③廢水中有機(jī)物濃度太高，有機(jī)物濃度高，藥劑增加也會使O2增加夾帶懸浮物形成氣泡。
④在廢水中含有部份表面活性劑使反應(yīng)過程中產(chǎn)生泡沫。

泡沫的解決方法，首先需要從源頭上去進(jìn)行控制。對于FeSO4與H2O2的投加比例可進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，得出具體準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)后再進(jìn)行投加，避免H2O2投加過量；

其次嚴(yán)格控制好FeSO4與H2O2的投加順序，讓FeSO4充分的混合后慢慢加H2O2，注意pH值的變化，pH調(diào)至3-4左右其反應(yīng)效果。對于已產(chǎn)生的泡沫，可采用消泡劑或淋噴的方法去除。

（三）芬頓處理容易返色

若H2O2與FeSO4投加量與比例控制不好，或Fe3+沉淀不*，易導(dǎo)致廢水呈微黃色或黃褐色。

（四）反應(yīng)的控制要求高、藥劑的管理要求高

因?yàn)镠2O2與FeSO4的比例需進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)才可得出，且受反應(yīng)pH值、反映時長、攪拌混合程度的影響，所以比例較難控制。H2O2是易致爆化學(xué)品，購買、運(yùn)輸、倉儲、使用都有嚴(yán)格的安全生產(chǎn)規(guī)范，操作難度大。

（五）芬頓處理腐蝕性大，連水泥池都被腐蝕掉

H2O2強(qiáng)氧化性，其氧化性僅次于氟氣（F2），如果防護(hù)不好對人體都有一定程度的腐蝕，F(xiàn)eSO4也具有一定的腐蝕性，對反應(yīng)裝置的防腐要求高。

（六）COD難以處理到50mg/L以下

反應(yīng)過程中藥劑往往達(dá)不到充分反應(yīng)，尤其是芬頓用于廢水深度處理過程中，難以把COD濃度處理到50mg/L，傳統(tǒng)的池體結(jié)構(gòu)的芬頓更難以達(dá)到50mg/L以下，原因是Fenton反應(yīng)傳質(zhì)不到位。

（七）反應(yīng)過程中原水的氣味控制

芬頓反應(yīng)過程中，原水的氣味、反應(yīng)過程中產(chǎn)生的氣味（voc）溢出，需要嚴(yán)格控制和處理。

6、解決辦法

既要體現(xiàn)Fenton實(shí)現(xiàn)方法簡單、有機(jī)物與芬頓試劑液液均相傳質(zhì)，氧化效果強(qiáng)、反應(yīng)快速、氧化效率高，可工程化、規(guī)?；膬?yōu)點(diǎn)，又要克服芬頓以下缺點(diǎn)：

• 產(chǎn)生的鐵泥屬于危廢
• 反應(yīng)過程大量的泡沫，嚴(yán)重影響芬頓的穩(wěn)定運(yùn)營
• 芬頓處理容易返色
• 反應(yīng)的控制要求高、藥劑的管理要求高
• 芬頓處理腐蝕性大，連水泥池都被腐蝕掉
• 難以處理到50mg/L以下
• 反應(yīng)過程中原水的氣味控制

H-Fenton增強(qiáng)型高效芬頓為解決以上問題，進(jìn)行了多項(xiàng)創(chuàng)新，發(fā)揚(yáng)了優(yōu)點(diǎn)，克服了缺點(diǎn)。