电芬顿法在废水处理的应用【凯发k8国际首页】

发布时间：2024-12-04  人浏览

本文摘要：1、阐述目前应用于处置环境废水的方法是传统的处置方法，还包括物理处置方法和化学处置方法。

1、阐述目前应用于处置环境废水的方法是传统的处置方法，还包括物理处置方法和化学处置方法。然而这些方法对于有毒性的、无以水解污染物的处置效果是不显著的，看起来丝制品、喷涂过程、印染业和食品工艺中大量用于的合成染料。

而且在用于过程中，这些剧毒的染料，在水解、羟基化或是其他化学反应起到下，还不会构成一些副产物，也对生态和人类的身体健康造成了威胁。随着高级水解技术（AOPs）的大大发展，其在无以水解污染物的处置上充分发挥了最重要的起到。

它是利用活性极强的自由基水解分解成水中的有机污染物，像·OH具备很高的水解能力，水解水解水中的污染物，使其转化成为CO2和H2O。Fenton法就是高级水解技术的一种，它是利用Fe2+和H2O2反应，分解强劲水解性的·OH，由于·OH具备很高的氧化电位和无选择性，因此其可以水解水解多种有机污染物。但由于其在处理过程中必须大量的试剂量，看起来H2O2，其制取、运输和储藏等花费较高。

而electro-Fenton比较减少了这部分花费，它可以通过在合适的阴极附近曝气（氧气或空气），利用电化学持续的产生H2O2。本文通过对electro-Fenton基本原理、操作过程及影响因素的阐述，目的为专门从事此项研究的人员获取基础的理论知识，以便其更佳的深入研究。

2、电芬顿法处置废水2.1基本原理基于传统Fenton试剂的起到机理，electro-Fenton也是由H2O2和Fe2+反应产生强劲水解性的·OH。其中H2O2的电化学产生是通过在阴极充氧或曝气的条件下，再次发生氧气的还原成分解的，而Fe2+也可以通过阴极的还原成反应获得。

在酸性条件下，通过充氧或曝气的方法，氧气在阴极不会再次发生2e还原成反应，如式（1）右图，产生H2O2。在此过程中，氧气首先沉淀在溶液中，然后在溶液中迁入到阴极表面，在那还原H2O2[1]。而在碱性溶液中，氧气再次发生反应如式（2）右图，分解HO2-。

Agladze[2]等通过检测气体蔓延电极孔中碱性介质，指出氧气还原成反应总是通过途径（2）产生HO2-和OH-。EnricBrillas等在此基础上，明确提出在酸性介质下，HO2-的质子化分解了H2O2。当然H2O2的产生和稳定性也受到其他因素的影响，还包括电解池的结构、阴极性质和操作者条件等。

O2+2H++2e→H2O2（1）O2+H2O+2e→HO2-+OH-（2）在electro-Fenton中，溶液中的Fe3+可通过反应（3）在阴极还原Fe2+。图1说明了在设想的催化剂循环中，EF处置的有机污染物结构图[1]。

Qiang[3]等认为Fe2+再造将受到电极电势和面积、PH、温度和催化剂量的影响。Oturan[4]等通过分别用0.2mm的Fe2+和Fe3+作催化剂，在Pt/碳毡不作电极，60mA的不分离出来电解池条件上升级孔雀绿，结果表明二者具备完全相同的水解速率。

这解释在三维碳制材料下，Fe2+和Fe3+均可作为催化剂的来源。Fe3++e→Fe2+（3）Electro-Fenton有其自身的优势[1]：电化学产生H2O2，可避免其在运输、储存和操作者的危险性；掌控水解速率构建机理研究的可能性；由于阴极持续的Fe2+再造提升了有机污染物的水解速率，这也增大了污泥；在最佳条件下，可实现较低花费小的全部矿化的可行性。

2.2影响因素Electro-Fenton能产生无自由选择的强劲水解性的·OH，可降解无以处置的污染物，还包括农药污染物、染料溶液、药物和个人护理五品（PPCPs）和工业污染物，例如苯胺和酚类等。而大大优化Electro-Fenton的反应条件，可强化其处置效果。其主要的影响因素还包括：pH、阴极电极材料、催化剂的状态等。

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