Fenton技术

e.g: C. Zhao采用US-Fenton法对含硝基苯废水进行处理，发现US-Fenton联用对硝基

苯的降解效果明显高于US或Fenton试剂的单独作用，在硝基苯质量浓度为100mg/L，H2O2浓度为5.88×10-3mol/L，Fe2+浓度为2.7×10-4mol/L，反应时间为40min条件下，硝基苯的去除率最高为93.54%。

e.g: V. Kavitha分别采用Fenton试剂和Photo-Fenton法对2-硝基苯酚、4-硝基苯酚、2,4-二硝基苯酚和2,3,6-三硝基苯酚废水进行处理研究，在前两者浓度均为1.43×10-3mol/L、后两者浓度分别为1.08×10-3mol/L和8.7×10-4 mol/L，H2O2浓度为1.04×10-2~1.73×10-2mol/L、Fe2+浓度为3.6×10-4~4.5×10-4mol/L；pH均为3.0，反应时间为2h条件下，Fenton试剂法对4种硝基苯酚水样中的TOC去除率分别为32%、32%、25%和20%；紫外光和太阳光助Fenton法对4种水样的TOC去除率均超过92%。

e.g:周珊等以活性炭纤维为阴极，铁为阳极，采用Electro-Fenton法处理含4-氯酚废

水，在4-氯酚质量浓度为50mg/L，pH为4.5，电流密度为15.38A/m2条件下，4-氯酚去除率达到85.70%。F. J. Beltran等采用Fenton试剂降解水体中芴、菲和苊三种多环芳烃污染物的研究表明，在芴、菲和苊浓度分别为5.2×10-6mol/L、2.5×10-6mol L和1.5×10-5mol/L，H2O2浓度为1.0×10-3mol/L，Fe2+浓度为7.0×10-5mol/L，pH均为7.0，反应时间为2h条件下，芴、菲和苊的去除率分别为80%、97%和73%。 （2）印染废水

印染废水中的多数染料分子是以苯环为核心的稠环、杂环结构，属于高度稳定的大分子有机物，其中的硝基和胺基等基团具有较大的生物毒性和致癌性。 e.g: X. Xu等对包括酸性染料、活性染料、直接染料、阳离子染料、分散染料、阴离

子染料6种类型中的20种不同染料废水进行了Fenton试剂和UV-Fenton降解研究，结果发现，酸性染料、活性染料、直接染料、阳离子染料在Fenton试剂作用下易被降解，脱色率均为87%～100%，TOC去除率均为56%～79%；而分散染料、阴离子染料不易被降解，相同条件下，脱色率最高为56%，TOC去除率最高为34%。

e.g: 杨岳平等以30W紫外灯为光源，采用UV-Fenton法处理印染废水，原水的平均

COD约为1000mg/L，色度为850倍，在H2O2浓度为6.25×10-2mol/L，Fe2+浓度为

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3.125×10-3mol/L，pH为6.0,反应时间为1h条件下，COD的去除率达到72.7%，脱色率达到95.8%。

e.g: A. Wang等以活性炭纤维为阴极，RuO2/Ti为阳极，采Electro-Fenton法对偶氮染

料酸性红14进行降解研究，在酸性红14质量浓度为200mg/L，Fe2+浓度为1.0×10-3mol/L，pH为3.0，电流密度为180A/m2，电解时间为6h条件下，水样的TOC去除率为70%。

e.g: 张翼等采用US-Fenton对偶氮染料橙黄Ⅱ进行降解研究，发现超声对Fenton试剂

降解橙黄Ⅱ具有强化作用，在橙黄Ⅱ质量浓度为100mg/L，H2O2质量浓度为400mg/L，Fe2+质量浓度为10mg/L，pH为3.0，反应时间为1.5h条件下，水样COD的去除率最高为93%。 （3）制药废水

制药废水中有机污染物浓度高，毒性大，常含有大量的生物抑制剂，难生物降解。

e.g: M. Ravina等以400W高压汞灯为光，采用Photo-Fenton对含双氯芬酸止痛药废水

进行处理研究，在双氯芬酸浓度为1.2×10-4mol/L，H2O2质量浓度为340mg/L，Fe2+质量浓度为14mg/L，pH为2.8，温度为50℃，反应时间为1h条件下，水样的TOC去除率达到100%。

e.g:翁宏定采用Fenton试剂对土霉素生产废水进行预处理，原水COD为4500～

5000mg/L，BOD5为800～1100mg/L，H2O2质量浓度为999mg/L，Fe2+质量浓度为50mg/L，pH为5～6，反应时间为3h条件下，出水COD和BOD5平均去除率分别为87%、69%，BOD5/COD值由0.19提高到0.47，废水的可生化性得到明显提高。

e.g: 黄永辉等采用Fenton试剂对含咪唑酮、羟基吡嗪、氯乙酰胺及长链亚胺类化合

物等杂环类制药废水进行处理，出水的TOC去除率达到50%以上，BOD5/COD由0.1提高到0.6。

e.g: 杨健等采用Fenton试剂对高浓度洁霉素生产废水的生化出水进行后续处理，结

果表明Fenton试剂能够有效的降解废水中残存的难降解有机物，使出水达到排放标准。 （4）农药废水

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杀虫剂、除草剂、有机氯农药和有机磷农药等废水所含的有机污染物毒性大，可生化性差，具有生物积累性。

e.g: S. M. Arnold等采用Fenton试剂降解阿特拉津的研究表明，在阿特拉津浓度为

1.4×10-4mol/L，H2O2浓度为2.69×10-3mol/L、Fe2+浓度为2.69×10-3mol/L，pH为3.0，反应时间为30s条件下，阿特拉津去除率为99%。

e.g: H. Katsumata等以990W高压氙灯为光源，采用Photo-Fenton对含利谷隆废水进行

处理研究，在利谷隆浓度为4.0×10-5mol/L，H2O2浓度为4.0×10-4mol/L，Fe2+浓度为4.0×10-5mol/L，pH为4.0，反应时间为20min条件下，利谷隆去除率为100%，反应25h后，TOC去除率为90%。

e.g: 孙红文等对2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)进行Fenton试剂和Photo-Fenton降解试验，

在2,4-D质量浓度为200mg/L，H2O2质量浓度为200mg/L，Fe2+质量浓度为40mg/L，pH为3.5,反应时间为10min条件下，2,4-D降解率为85%，水样的TOC去除率为80%；在Photo-Fenton作用下，H2O2质量浓度为100mg/L，Fe2+质量浓度为20mg/L，pH为3.5，反应时间为60min条件下，可达到与Fenton试剂相同的处理效果。

e.g: K. Lin等以125W汞灯为光源，采用Photo-Fenton降解水体中的三唑磷，结果表

明，在三唑磷质量浓度为10mg/L，H2O2浓度为5.0×10-2mol/L，Fe2+浓度为3.0×10-4mol/L，pH为3.0，反应时间为1h条件下，三唑磷的降解率为95.2%。 （5）含油废水

含油废水成分较复杂，不仅含油浓度高，且常溶有大量的苯类、酚类、腐殖酸类和多环芳烃等有机污染物，于生物降解。

e.g: 钟萍等以500W高压汞灯为光源，采用Photo-Fenton对含煤油废水进行处理研

究，在煤油质量浓度为50mg/L，H2O2浓度为6.0×10-3mol/L，Fe2+浓度为3.0×10-4mol/L，pH为3.0，反应时间为18min条件下，油类去除率达到75%。 e.g: M. Ahmadi等采用Fenton试剂处理橄榄油加工废水，原水COD为167~181g/L，总

酚质量浓度为5.2g/L，在H2O2浓度为0.25mol/L，Fe2+浓度为3.0×10-2mol/L，pH为4.0，反应时间为4h条件下，出水COD和总酚的去除率分别为55.76%、99.5%。 e.g:刘建伟等采用Fenton试剂对发酵甘油生产废水进行处理研究，处理后废水的

COD由13500mg/L降至4 030mg/L，BOD5/COD由0.202提高到0.568。

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e.g:刘金库等以30W紫外灯为光源，采用Photo-Fenton处理含弱凝胶油田废水，原水

COD为1152 mg/L，在H2O2质量浓度为1500mg/L，Fe2+质量浓度为181mg/L，pH为3.0，温度为40℃，反应时间为1.5h条件下，COD的去除率达到95%，出水水质达到排放标准。

七、非均相Fenton氧化技术研究的现状和进展

尽管人们对Fenton氧化进行了一系列的改进，采用UV-Vis(太阳光)/草酸铁/Fenton能一定程度上利用可见光，也很大程度地提高了有机污染物的矿化效率，但对于这些均相Fenton体系仍存在着几个难以解决的问题，如：①反应体系要求pH值较低(一般3左右)，因为中性条件会形成氢氧化铁沉淀而降低反应效率，这就使得在水处理中需要人为调节废水的pH值；②均相体系中的铁离子的存在使得溶

液带有颜色，随着反应结束pH值升高，又会形成大量难处理和再生的含铁污泥。

为解决上述问题，近10年来，研究采用含铁的固体物质或载体固定铁离子，构成非均相Fenton或类Fenton体系氧化降解有机污染物。下面综述了近年来对非均相Fenton氧化技术研究的现状和进展。 1 氧化铁/H2O2体系

氧化铁/H2O2组成的Fenton氧化体系就是采用氧化铁、氢氧化铁等含铁的矿石催化H2O2分解氧化有机物的新技术。利用该技术处理有机废水没有严格的pH值限制，催化剂容易回收再利用，也不会产生铁泥沉淀。目前，对该体系的反应机理、动力学和水处理应用进行了一系列研究。

e.g: Mazellier等利用针铁矿(α-FeOOH)/H2O2/草酸盐体系在光照下氧化降解农药敌

草隆，实验表明，pH在3～6之间，敌草隆的降解与草酸盐在针铁矿上的吸附有关，并提出的反应机理是草酸盐作为电子给体，光化学还原溶解出Fe2+，催化H2O2分解产生OH·，而且Fe2+的溶出速度决定了敌草隆的降解速度。 e.g: Lu等认为，Fe2+的溶出对有机物降解有重要作用，并详细地研究了在pH = 3

条件下铁的溶出与2-氯酚的氧化动力学关系，结果表明，存在配位基团(如草酸盐)或还原剂(如抗坏血酸)均能加速铁的溶出，而H2O2浓度对铁的溶出没有影响，并且2-氯酚氧化速度正比于Fe2+溶出速度，铁的溶出是动力学控制步骤。 e.g: Roberto等则结合吸附作用比较了不同基团芳香化合物在pH=6.0中性无光条件

下氧化动力学，对OH?机理提出了质疑。实验结果表明，螯合吸附作用具有选

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