電芬頓法處理電鍍廢水

1、電芬頓法處理電鍍廢水1電芬頓法簡介高級氧化技術(shù)的概念最早是由Glaze等人在1987年提出的，以產(chǎn)生羥基自 由基（OH）為標(biāo)志。近年來發(fā)展起來的以Fenton反應(yīng)為基礎(chǔ)的高級氧化技術(shù) （Advanced Oxidation Processes, AOPs），主要包括 Fenton 法和類 Fenton 法。 傳統(tǒng)的芬頓反應(yīng)不能實現(xiàn)鐵的循環(huán)、pH范圍狹小（最佳2.03.5）、鐵離子本身也 捕獲自由基，雙氧水利用率不高，限制了其在水處理中的應(yīng)運。由于羥基自由基 的壽命短暫，常在外界條件的輔助作用下，如紫外線、電場等條件，強化其處理 效果，拓寬在水處理中的應(yīng)運，主要有光芬頓法、電芬頓法、光電芬頓、紫

2、外- 芬頓等。其中電Fenton法，不僅具有電化學(xué)法的所有性質(zhì)，而且可利用羥自由 基的強氧化作用，逐漸成為Fenton試劑的主要發(fā)展方向，也是電化學(xué)技術(shù)的主 流方向。2芬頓法原理1894年，法國科學(xué)家Fenton H J H發(fā)現(xiàn)亞鐵離子與過氧化氫在酸性條件， 能有效降解酒石酸。隨著有機污染的加劇，這種方法為有機廢水的處理提供了新 的途徑，具有劃時代的意義。為了紀(jì)念Fenton H J H的卓越貢獻，將Fe2+/H2O2 命名為Fenton試劑，這種反應(yīng)稱為Fenton反應(yīng)。Fenton試劑能有效的無選擇 的氧化有機物，具有極強的氧化性。但對芬頓反應(yīng)的機理不甚了解，科學(xué)工作者 提出多種可能的設(shè)想

3、。美國人用二甲亞颯（DMPO）作為自由基的捕獲劑，用核磁共 振的方法，捕獲到自由基的信號，提出了自由基和氧化劑碎片機理。而后，walling 和Norman及Jefcoate等人的研究也證實了這一結(jié)論。David R.等總結(jié)歸納了前 人有關(guān)Fenton反應(yīng)的機理（見表1-1）。目前普遍為大家接受的反應(yīng)機制：過氧 化氫與亞鐵離子反應(yīng)生成自由基（.OH）和氫氧根離子（OH-），其中自由基具有很高 的氧化電極電位（見表1.2），因此，芬頓試劑在水處理中主要利用自由基的強氧 化性。除了亞鐵離子可以實現(xiàn)Fenton反應(yīng)以外，其他的過渡金屬離子（如Cu2+ 等）也可以將過氧化氫催化分解為自由基和氫氧根離子

4、。點1衛(wèi)常見再化制的鼠化電位Table 1.2 Poijcniial of some oxidanc瓶化剖神類標(biāo)準(zhǔn)電極電位V)機化劑種類標(biāo)淮電豚電位(V)2.87HC 110* + 110： + 11,()(I 21)電芬頓反應(yīng)對污染物的去除機理也非常復(fù)雜，目前普遍認同的也是基于羥基 自由基的強氧化作用。由于電芬頓的形式不一，其產(chǎn)生羥基自由基的方式也不一 樣，但在對污染物的降解中，研究者普遍認為同F(xiàn)enton試劑的作用類似，主要 是陰陽極作用產(chǎn)生的自由基的強氧化作用氧化分解、消除污染物。3電芬頓法的特點電-Fenton技術(shù)相對于傳統(tǒng)的Fenton技術(shù)具有如下優(yōu)點：用石墨、碳氈等作為電化學(xué)反應(yīng)的

5、陰極，在酸性條件下，將通入陰極的 氧化轉(zhuǎn)化成雙氧水，所以雙氧水不用外援投加，降低了處理成本，也減小雙氧水 在運輸過程中的危險。通入電解液中的氧氣只有一部分轉(zhuǎn)化為雙氧水，其它以氣體形式釋放出， 對電解液起到攪拌的作用，使電解液混合均勻，對極化現(xiàn)象起到預(yù)防作用。電化學(xué)反應(yīng)能提供持續(xù)Fe2+，極板溶解直接產(chǎn)生或Fe3+得到電子被還原 為Fe2+，使得Fe2+可以循環(huán)使用；芬頓法需要投加鐵鹽，成本高，產(chǎn)生污泥量多， 處理后出水色度較高、陰離子含量高，電芬頓不存在這個問題；電芬頓降解污染物，除了自由基的氧化作用，還有電混凝、電氧化、電 還原、電氣浮等過程，或這幾種過程的聯(lián)合協(xié)同作用。具體參見污水寶商城資

6、料 或更多相關(guān)技術(shù)文檔。4電芬頓法在水處理中的應(yīng)用Huang Y H等使用電-Fenton方法處理石油化工廢水，實驗結(jié)果顯示表明， 使用犧牲鐵陽極提供Fe2+與外援加入的H2O2組成的電-Fenton法對廢水COD有 較高的去除效果，并與03、O3/H2O2、次氯酸鈉及傳統(tǒng)Fenton法的處理效果進 行比較，電芬頓去除效果明顯好于其他幾種方法。Brillas E等采用電芬頓法降 解苯胺。Cristina Flox等采用以Pt作陽極的電芬頓和光電芬頓處理靛藍染料 廢水，使用BDD作陽極的電芬頓和使用Fe2+和Cu2+聯(lián)合催化以Pt為陽極的光電 芬頓，都能使靛藍染料完全礦化。Marco Paniz

7、za等采用陰極產(chǎn)生雙氧水的電芬 頓降解合成染料，考察了各種因素對降解效果的影響。Zhou M H等采用電芬頓 法處理甲基紅，用PTFE作為陰極，考察了電解質(zhì)Na2SO4的濃度、pH、亞鐵離子 濃度和污染物濃度對甲基紅去除的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，甲基紅的降解分兩個階段， 第二階段比第一階段降解速率慢。Zhang H等采用電芬頓去除垃圾填埋場COD， 考察了反應(yīng)時間、極板間距、電流密度、H2O2/Fe2+的摩爾比對降解的影響，結(jié)果 表明電芬頓能有效降解垃圾滲濾液中有機物，比普通芬頓不僅具有高效性，而且 更經(jīng)濟。BrillasE等等采用陽極氧化、電芬頓和光電芬頓對除草劑3,6-二氯-2- 甲氧基苯甲酸進行了研究。ZhaoX等采用電混凝及電芬頓技術(shù)降解線路板廢水。 ZhaoX等采用電混凝及電芬頓技術(shù)去除砷，用DSA和鐵板作為極板，DSA極板上 砷被氧化，然后通過混凝沉淀去除，研究了共存離子對砷去除的影響，發(fā)現(xiàn)Ca、 Mg離子促進砷的去除，Cl-、CO32-、PO43-等離子抑制砷的去除。Boye B等使用 陽極氧化、電芬頓、光